Brevet FR2691940A1 — publié le 19931210

Système de commande de direction pour véhicules. La présente invention concerne un système de commande de direction pour véhicules, notamment pour véhicules industriels. Le but de l'invention est de fournir aux véhicules, en particulier aux véhicules industriels, un système de commande de direction installé dans une partie du véhicule ailleurs que son emplacement habituel qui est situé jusqu'à présent dans la partie centrale du véhicule où se trouve généralement le moteur. Selon l'invention, le système de commande de direction comprend un boîtier de direction qui est disposé latéralement avec son axe sensiblement horizontal et parallèle au plan de symétrie du véhicule. Une des sorties du boîtier de direction attaque par l'intermédiaire d'une bielle articulée, l'extrémité d'un levier pivotant autour d'un axe sensiblement vertical et situé dans le plan de symétrie du véhicule. Le levier pivotant comporte deux autres articulations situées de part et d'autre du pIan de symétrie du véhicule et recevant chacune une extrémité d'une bielle de commande de braquage de roues. Chaque bielle de commande de braquage est articulée en son autre extrémité sur une rotule en bout d'un levier de braquage qui est monté sur la fusée ou le porte-fusée d'une roue de véhicule. Selon une variante de l'invention, le levier pivotant a son axe de pivotement situé sur un côté du plan de symétrie du véhicule et comporte une articulation reliée par l'intermédiaire d'une bielle transversale à l'articulation d'extrémité d'un second levier pivotant autour d'un axe sensiblement vertical, les deux axes de pivotement des premier et second leviers étant symétriques par rapport au plan de symétrie du véhicule. Les deux articulations coopèrent avec les bielles de commande de braquage de roues de la même façon que celle mentionnée précédemment. Selon un mode de réalisation de l'invention, le boîtier de direction est fixé sous le longeron de la structure porteuse du véhicule en arrière de l'essieu directeur principal. Cette partie du véhicule est disponible, accessible et protégée. Avantageusement, le boîtier de direction comporte une seconde sortie pour commander le braquage d'un second essieu directeur du véhicule. Cela peut être réalisé par l'intermédiaire d'une première bielle articulée à une extrémité d'un levier intermédiaire pivotant autour d'un axe sensiblement horizontal et perpendiculaire au plan de symétrie du véhicule, et d'une seconde bielle articulée à l'autre extrémité du levier intermédiaire. De préférence, le boîtier de direction est du type à crémaillère. Ce boîtier peut comporter un renvoi d'angle dont le pignon d'entrée a un arbre recevant directement la colonne de direction provenant du volant du véhicule. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de deux modes de réalisation de l'invention comparés à I'état de la technique, pris à titre nullement limitatif et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est un schéma montrant partiellement une roue de véhicule équipée d'un levier de commande de braquage: la figure 2 est une vue schématique de dessus d'une partie du système de commande de direction classique,; la figure 3 est vue schématique de côté de la commande de direction classique; la figure 4 est une vue schématique de dessus d'une partie de la commande classique illustrée sur la figure 3; la figure 5 est une vue schématique de dessus montrant le système de commande de direction selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 6 est un schéma montrant une partie du système de commande de direction selon un second mode de réalisation de l'invention; la figure 7 est une vue schématique de côté d'une partie du système de commande de direction selon l'invention; et la figure 8 est une vue schématique de côté montrant la disposition d'un boîtier de direction à crémaillère selon l'invention. Les figures 1 à 4 illustrent des système de commande direction pour véhicules selon l'état de la technique. La commande de direction d'un véhicule à roues a généralement pour objet de faire pivoter des roues directrices d'un angle ss qui est fonction de la rotation du volant commandé par le conducteur. Comme montré sur la figure 1, la rotation d'angle 13 se fait autour d'un axe XX' dit axe de pivot, assez peu incliné par rapport à la verticale. La roue 1 est généralement monté sur une fusée ou un portefusée 2 sur lequel est fixé rigidement un levier de commande 3 qui comporte en son extrémité une articulation ou rotule 4. La fusée ou porte-fusée 2 pivote autour de l'axe XX' lorsque la commande de direction est actionnée. En général, dans les véhicules automobiles (figure 2), les articulations 4 de roues directrices droite et gauche sont reliées par des bielles 5 à un boîtier de direction à crémaillère 6 disposé sur la partie centrale du véhicule horizontalement dans le sens transversal au véhicule. Les bielles 5 sont commandées par la rotation du volant non représenté et reliées au boîtier de direction 6 par des articulations 7. Sur la figure 2, seule la moitié du train directeur est représenté étant donné que le train est symétrique par rapport au plan général de symétrie P du véhicule. Dans le cas des véhicules industriels à essieux rigides, la disposition la plus fréquente du système de commande de direction (figures 3 et 4) consiste à commander directement une roue directrice 1 en reliant l'articulation 4 de cette roue par une bielle 8 dont l'autre extrémité 9 est articulée en bout d'un levier 10 pivotant autour d'un axe Il généralement horizontal et perpendiculaire au plan de symétrie P du véhicule. La rotation du levier 10 est commandée par l'intermédiaire d'un boîtier de direction 12 qui reçoit l'axe de commande 13 lié au volant 14 du véhicule. En général, le boîtier 12 est fixé rigidement sur la structure porteuse 15 au châssis du véhicule. La roue directrice opposée par rapport au plan de symétrie du véhicule est commandée en rotation autour de son axe de braquage par deux leviers 16a et 16 reliés entre eux par une bielle articulée 17. Les leviers 16 et 16a sont généralement appelés leviers de connexion et la bielle 17 bielle de connexion. On va décrire l'invention en se référant principalement à la figure 5 qui représente schématiquement le système de commande de direction selon un premier mode de réalisation de l'invention. Les roues directrices 1 et la sont montées sur les porte-fusées ou fusées de roues directrices 2 et 2a, qui sont à leur tour commandés par les leviers de commande 3, 3a pourvus de rotules d'extrémité 4 et 4a. Chacune des rotules 4 et 4a est reliée par des bielles 18, 18a pourvues d'articulation d'extrémité 19 et l9a, à un levier 20 rigide constitué d'une ou plusieurs parties assemblées. Le levier 20 pivote autour d'un axe ZZ' situé dans le plan de symétrie P du véhicule et sensiblement vertical. Le levier 20 comporte un bras transversal dont l'extrémité est pourvue d'une articulation 21. A cette articulation 21 est fixée une bielle 22 dont l'autre extrémité 23 est articulée sur la sortie d'un boîtier de direction 24 du type à crémaillère. Bien entendu le boîtier de direction 24 peut être d'un autre type classique. La bielle 22 est disposée longitudinalement dans le véhicule, dans une position de préférence proche de l'horizontal et parallèle au plan de symétrie P du véhicule. L'articulation 23 de sortie du boîtier de direction 24 se déplace, lorsque la direction est actionnée, le long d'un axe YY', de préférence horizontal et parallèle au plan de symétrie P du véhicule proche de cette position, dans l'alignement de la position moyenne de la bielle 22. Le boîtier de direction à crémaillère 24, dont les différents principes de réalisation sont connus en soi, a généralement deux sorties liées rigidement entre elles et coulissant le long de l'axe YY'. Les deux sorties peuvent être confondues en une seule articulation. Dans le cas de deux articulations séparées (ou d'une articulation double), la seconde articulation 25 peut être utilisée pour commander le braquage de roues d'un autre essieu directeur du véhicule. Le boîtier de direction 24 comporte une crémaillère et un renvoi d'angle à pignon 26 dont l'arbre de commande 26a vient d'un volant de direction non représenté. Tel qu'illustré sur les figures 7 et 8, le boîtier de direction 24 est monté en dessous de la structure porteuse 15 du véhicule en arrière des roues avant 1. Le renvoi d'angle 26 du boîtier de direction à crémaillère 24 est relié à l'arbre de commande 28 qui suit généralement une ligne brisée en descendant du volant 29 du véhicule. Comme illustré sur la figure 7, le système de commande de direction peut commander le braquage d'un second essieu directeur et cela présente un avantage certain pour des véhicules industriels. L'articulation de sortie arrière 25 entraîne une bielle 30, articulée en 31 sur un levier intermédiaire 32 pivotant autour d'un axe transversal horizontal 33, ledit axe transversal horizontal de pivotement étant solidaire de la structure porteuse 15 du véhicule. Le levier intermédiaire présente une seconde extrémité 34 pourvue d'une articulation qui est reliée à une bielle 35 de commande de braquage d'un second essieu directeur non représenté. L'articulation 34 et la bielle 35 remplissent alors, vis-à-vis du second essieu directeur, la fonction équivalente des articulations 9 et bielle 8 dans un système classique, illustré sur la figure 3. Pour la commande de braquage du second essieu, on se retrouve donc dans un schéma de principe connu. Les entraxes relatifs des articulations 31, 33 et 34 permettent d'ajuster les démultiplications de commande entre les braquages respectifs des premier et second essieux directeurs du véhicule. n arrive parfois que la structure du véhicule, pour des raisons de compatibilité géométrique ou d'encombrement, ne permette pas la mise en place du levier 20 tel que montré sur la figure 5 avec l'axe de pivotement ZZ' situé dans le plan de symétrie P du véhicule. Dans ce cas, on remplace alors le levier 20 par un mécanisme à deux leviers situés de part et d'autre du plan de symétrie P du véhicule (figure 6). Le premier levier 27 pivote autour d'un axe vertical ZZ' situé sur un côté du plan de symétrie P du véhicule et comporte d'une part une extrémité 21 reliée à la bielle 22 comme dans le cas illustré sur la figure 5, et d'autre part une seule articulation supplémentaire 19. Le second levier 36 pivote autour d'un axe vertical ZaZa' situé symétriquement de l'axe ZZ' par rapport au plan de symétrie P et comporte une articulation l9a, les articulations 19 et l9a étant reliées par une bielle 37 transversale. L'ensemble formé par les leviers 27 et 36 et les articulations 19 et 19a reliées par le bielle 37 remplit la même fonction que l'ensemble formé par le levier 20 avec les articulations 19 et 19a comme illustré sur la figure 5. L'invention peut être appliquée à tout type de véhicules avec un intérêt particulier pour les véhicules industriels. Ces véhicules peuvent être à essieux rigides ou à roues indépendantes. Par rapport au système de commande de direction classique, tel que montré sur la figure 2, l'invention permet de supprimer l'obligation de loger le boîtier de direction à crémaillère dans la partie centrale du véhicule où se trouve généralement le moteur. I1 devient ainsi possible de loger le boîtier de direction en arrière de la roue avant, sous la structure porteuse ou longeron, dans une partie du véhicule plus disponible, accessible et protégée de l'extérieur. De plus, la sortie arrière du boîtier de direction peut être utilisée pour commander le braquage des roues d'un deuxième essieu du véhicule en ajoutant le minimum de composants à ce qui est nécessaire pour le braquage de l'essieu avant principal. REVENDICATIONS 1. Système de commande de direction pour véhicules, comprenant un boîtier de direction, caractérisé en ce que le boîtier de direction (24) est disposé latéralement avec son axe (YY') sensiblement horizontal et parallèle au plan de symétrie (P) du véhicule et comporte une sortie qui attaque par l'intermédiaire d'une bielle articulée (22), l'extrémité d'un levier (20) pivotant autour d'un axe (ZZ') sensiblement vertical et situé dans ledit plan de symétrie, ledit levier comportant deux autres articulations (19, 19a) situées de part et d'autre dudit plan de symétrie et qui reçoivent chacune une extrémité d'une bielle (18, 18a) de commande de braquage de roues, chaque bielle de commande de braquage étant articulée en son autre extrémité sur une rotule (4, 4a) en bout d'un levier de commande (3, 3a) qui est monté sur la fusée ou le porte-fusée d'une roue (1) du véhicule. 2. Système de commande de direction pour véhicules, comprenant un boîtier de direction, caractérisé en ce que le boîtier de direction (24) est disposé latéralement avec son axe (YY') sensiblement horizontal et parallèle au plan de symétrie (P) du véhicule et comporte une sortie qui attaque, par l'intermédiaire d'une bielle articulée (22), l'extrémité d'un levier (27) pivotant autour d'un axe (ZZ') sensiblement vertical et situé sur un côté dudit plan de symétrie, ledit levier comportant une autre articulation (19) qui est reliée par l'intermédiaire d'une bielle transversale (37) à l'articulation d'extrémité (19a) d'un second levier (36) pivotant autour d'un axe sensiblement vertical (ZaZa'), les axes (ZaZa' et ZZ') de pivotement étant symétriques par rapport audit plan de symétrie, lesdites articulations (19, 19a) recevant chacune une extrémité d'une bielle (18, 18a) de commande de braquage de roues, chaque bielle de commande de braquage étant articulée en son autre extrémité sur une rotule (4, 4a) en bout d'un levier de commande (3, 3a) qui est monté sur la fusée ou le porte-fusée d'une roue (1) du véhicule. 3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le boîtier de direction (24) est fixé sous le longeron de la structure porteuse (15) du véhicule en arrière de l'essieu directeur principal. 4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le boîtier de direction (24) présente une seconde sortie (25) pour commander le braquage d'un second essieu directeur de véhicule. 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la seconde sortie (25) du boîtier de direction (24) est reliée à une extrémité (31) d'un levier intermédiaire (32) par l'intermédiaire d'une bielle (30), le levier intermédiaire pivotant autour d'un axe transversal (33) sensiblement horizontal et présentant son autre extrémité (34) qui coopère avec une bielle (35) pour le braquage du second essieu directeur. 6. Système selon l'une des revendications précédente, caractérisé en ce que le boîtier de direction est du type à crémaillère. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le boîtier de direction comprend un renvoi d'angle (26) dont le pignon d'entrée (26a) a un arbre recevant directement la colonne de direction (28) en provenance du volant (29) du véhicule. 8. Système selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les deux sorties (23, 25) du boîtier de direction (24) sont confondues.