Brevet FR2711602A1 — publié le 19950505

Direction à crémaillère pour véhicule automobile La présente invention concerne une direction à crémaillère pour véhicule automobile avec ensemble de guidage et de support, supportant de manière coulissante la crémaillère à ses portions d'extrémité et des articulations de barre d'accouplement intérieures (éloignées des roues), décalées transversalement à l'axe longitudinal de la crémaillère, lesquelles sont placées aux extrémités libres de deux leviers de renvoi, montés des deux côtés sur l'ensemble de guidage et de support et reliés de manière à assurer la transmission, avec la crémaillère, lesquels leviers peuvent pivoter autour d'axes d'appui dirigés transversalement à l'axe longitudinal de la crémaillère. Une direction à crémaillère de ce type fait l'objet du document EP 04 81 622 A1. La disposition décalée par rapport à l'axe longitudinal de la crémaillère des articulations intérieures des barres d'accouplement peut être nécessaire ou avantageuse lorsqu'une direction à crémaillère doit être montée dans des conditions de manque de place, comme c'est le cas de manière caractéristique dans les voitures de tourisme actuelles, dans la zone de l'essieu avant. Ceci s'applique en particulier lorsque le moteur du véhicule est placé dans la direction longitudinale entre les roues avant. Dans ce cas, la crémaillère doit être généralement placée sous le carter d'huile ou sous la face inférieure du moteur. Or un montage aussi bas des articulations intérieures des barres d'accouplement n'est généralement pas possible ni avantageuse, car alors il n'y a pas libre passage nécessaire entre les barres d'accouplement et les bras oscillants transversaux des roues avant, ou les barres d'accouplement se trouvent dans des positions défavorables sur le plan cinématique. Dans la direction à crémaillère connue par le document EP 04 81 622 A1, il 1 est prévu que sur les pièces d'extrémité, placées sur la crémaillère, qui sont guidées coulissantes dans des éléments d'extrémité correspondants de l'ensemble de guidage et de support, s'engagent avec des tenons ou similaires, placés sur ces pièces-d'extrémité, dans des trous allongés des leviers de renvoi, de manière à former une liaison, assurant la transmission, conçue à la manière d'une articulation coulissante, entre la crémaillère et les leviers de renvoi. Une construction de ce type est relativement complexe et n'offre qu'une marge de liberté réduite quant à la disposition des leviers de renvoi. C'est pourquoi l'invention a pour but de réaliser une construction particulièrement avantageuse pour une direction à crémaillère du type précité. Ce but est atteint suivant l'invention en ce que les leviers de renvoi sont reliés, de manière à assurer la transmission, avec une prise médiane de la crémaillère, au moyen d'entretoises de liaison articulées à leurs extrémités libres. Dans la direction à crémaillère suivant l'invention, les leviers de renvoi peuvent être placés de manière diversifiée sur l'ensemble de guidage et de support. En particulier, on a la possibilité de placer les leviers de renvoi sur les côtés tournés l'un vers l'autre de fixations terminales (par exemple des brides) destinées à la fixation de l'ensemble de guidage et de support. Etant donné que la prise médiane ou les points d'articulation des entretoises de liaison sur la prise médiane ainsi que les articulations de liaison entre les entretoises de liaison et les leviers de renvoi peuvent être placés, suivant une forme de réalisation préférée de l'invention, sans problème, dans un plan contenant l'axe longitudinal de la crémaillère, on évite totalement des couples de rotation agissant sur la crémaillère par rapport à son axe longitudinal. En conséquence, la direction à crémaillère suivant l'invention reste facilement accessible sans grande complexité technique des supports de la crémaillère. Dans une variante particulièrement avantageuse de l'invention, il est prévu en outre que les entretoises de liaison sont articulées sur la prise médiane à une distance transversale de l'axe longitudinal de la crémaillère, de manière que les prolongements virtuels des entretoises de liaison traversent des paliers, situés des deux côtés de la prise médiane de la crémaillère, sur ou dans l'ensemble de guidage et de support, à proximité de l'axe longitudinal de la crémaillère. On obtient ainsi que les paliers de la crémaillère sont particulièrement peu sollicités. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les articulations de liaison entre les leviers de renvoi et les entretoises de liaison et les articulations de liaison entre les leviers de renvoi et les barres d'accouplement sont espacées périphériquement les unes des autres par rapport à l'axe de pivotement (boulon d'appui) des leviers de renvoi. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les barres d'accouplement sont situées dans le sens de la marche avant du véhicule, devant le milieu des roues directrices. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les barres d'accouplement sont placées dans le sens de la marche avant du véhicule, derrière le milieu des roues directrices. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le levier de renvoi et les leviers de commande de fusée situés côté roue, ainsi accouplés par force par l'intermédiaire des barres d'accouplement, forment des rectangles de direction de sens contraire. Diverses autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation avantageuse de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins annexés. La figure 1 est une vue de dessus en partie schématique de la direction à crémaillère et la figure 2 est une vue en coupe le long de la ligne 111 de la figure 1. Sur la vue de la figure 1, la direction à crémaillère est en ligne droite. Dans un ensemble de guidage et de support 1 sensiblement tubulaire est montée coulissant longitudinalement une crémaillère 2, qui de manière connue par son principe, coopère avec un pignon logé dans la partie de carter 3 et entraîné par un arbre d'entrée 4. L'ensemble de guidage et de support 1 possède à ses extrémités des brides 5 ou similaires pour la fixation sur le châssis ou sur des éléments reliés à celui-ci du véhicule. A proximité des brides 5, sur leurs côtés tournés l'un vers l'autre, sont maintenus pivotants, sur l'ensemble de guidage des appuis 1, deux leviers pivotants 6, au moyen de boulons d'appui 7. Les boulons d'appui 7 sont placés, selon la figure 2, dans des oeillets d'articulation 8, formés sur l'ensemble de guidage et de support 1, à une distance transversalfe de l'axe longitudinal de la crémaillère 2. Ces oeillets d'articulation 8 ont une longueur axiale b relativement grande, ce qui confère aux leviers de renvoi 6, qui entourent en fourche l'ensemble de guidage et de support 1 et qui sont montés en charnière sur les deux côtés frontaux des oeillets d'articulation 8, au moyen des boulons d'appui 7, une base d'appui suffisamment large. Aux extrémités libres des leviers de renvoi 6, s'articulent, sur le côté tourné à l'opposé des boulons d'appui 7, de la crémaillère 2 ou de l'ensemble de guidage et de support 1, les extrémités extérieures d'entretoises de liaison 9, dont les autres extrémités sont reliées articulées avec une prise médiane 10 de la crémaillère 2. Les leviers de renvoi 6 pivotent donc nécessairement autour des axes de leur boulon d'appui 7, lorsque la crémaillère 2 exécute un déplacement longitudinal. Les liaisons articulées des entretoises de liaison 9 avec la prise médiane 10 ainsi qu'avec les leviers de renvoi 6 sont placées dans un plan contenant l'axe longitudinal de la crémaillère 2. On évite ainsi que les entretoises de liaison 9 puissent exercer, en raison des forces de poussée et de traction transmises par celles- ci, un couple de rotation sur la crémaillère 2, par rapport à l'axe longitudinal de la crémaillère. Par ailleurs, les liaisons articulées des entretoises de liaison 9 avec la prise médiane 10 et avec les leviers de renvoi 6 sont situées à de telles distances de l'axe longitudinal de la crémaillère 2, que les lignes d'action des forces des entretoises de liaison 9, pour le guidage de la crémaillère 2, traversent des portions de palier 11, situées dans l'ensemble de guidage et de support 1, sous des angles réduits par rapport à l'axe longitudinal de la crémaillère 2. Il ne peut donc se produire qu'une légère friction d'appui lors des mouvements de coulissement de la crémaillère 2. A côté des extrémités extérieures des entretoises de liaison 9, s'articulent aux extrémités libres des leviers de renvoi 6, les extrémités intérieures de barres d'accouplement 12, qui de manière connue par son principe, sont reliées de façon articulée, à leurs extrémités extérieures, avec des leviers de commande de fusée 13, au moyen desquels les roues directrices 14 (avant) du véhicule sont pivotées, lors des manoeuvres de direction, autour d'axes A sensiblement verticaux. Dans ce cas, la disposition est telle que les leviers de commande de fusée 13 et les leviers de renvoi 6 correspondants forment un rectangle de direction de même sens. Comme le montre plus particulièrement la figure 2, par une position oblique des axes de pivotement, donnée par les boulons d'appui 7, des leviers de renvoi 6, on obtient que même dans le cas d'un emplacement bas de la crémaillère 2, les articulations intérieures reliées aux leviers de renvoi 6, des barres d'accouplement 12, se situent relativement haut. En conséquence, on a une grande liberté de construction en ce qui concerne la position en hauteur des barres d'accouplement 12. En outre on peut garantir un libre passage suffisant, de manière relativement facile, entre les barres d'accouplement 12 et les bras oscillants transversaux 15, situés au- dessous, pour le guidage des roues directrices 14. En raison de la large base d'appui b des leviers de renvoi 6 sur les oeillets d'articulation 8 respectifs, il ne se produit aussi que des forces d'appui relativement petites, lorsque les barres d'accouplement 12 exécutent des déplacements angulaires assez importants par rapport au plan de pivotement des leviers de renvoi 6, lors du débattement des roues directrices 14. En particulier, des mouvements de ressort des roues directrices 14 ne peuvent exercer aucun couple de rotation sur la crémaillère, par rapport à son axe longitudinal, grâce au fait que les leviers de renvoi 6 sont insérés entre les barres d'accouplement 12 et les entretoises de liaison 9. - Malgré sa souplesse, la direction à crémaillère suivant l'invention est peu sensible aux chocs, puisque les roues directrices 14 sont désaccouplées efficacement de la crémaillère 2 et donc aussi du volant non représenté, grâce aux liaisons articulées entre les leviers de renvoi 6 avec les entretoises de liaison 9 et les barres d'accouplement 12. La possibilité d'avoir un emplacement haut pour les barres d'accouplement 12, même dans le cas d'un montage bas de la crémaillère 2, a pour avantage de permettre l'utilisation de leviers de commande de fusée 13 relativement longs, ce qui a pour effet de réduire les forces transmises par les barres d'accouplement 12 ainsi que par les entretoises de liaison 9. REVENDICATIONS 1. Direction à crémaillère pour véhicule automobile avec ensemble de guidage et -de support, supportant de manière coulissante la crémaillère à ses portions d'extrémité et des articulations de barres d'accouplement intérieures (éloignées des roues), décalées transversalement à l'axe longitudinal de la crémaillère, lesquelles sont placées aux extrémités libres de deux leviers de renvoi, montés des deux côtés sur l'ensemble de guidage et de support et reliés de manière à assurer la transmission, avec la crémaillère, lesquels leviers peuvent pivoter autour d'axes d'appui dirigés transversalement à l'axe longitudinal de la crémaillère, caractérisée en ce que les leviers de renvoi (6) sont reliés, de manière à assurer la transmission, avec une prise médiane (10) de la crémaillère (2), au moyen d'entretoises de liaison (9) articulées à leurs extrémités libres. 2. Direction à crémaillère selon la revendication 1, caractérisée en ce que les entretoises de liaison (9) sont articulées sur la prise médiane (10) à une distance transversale de l'axe longitudinal de la crémaillère (2), de manière que les lignes d'action des forces des entretoises de liaison (9) traversent des paliers (11), situés des deux côtés de la prise médiane (12) de la crémaillère (2), sur ou dans l'ensemble de guidage et de support (1). 3. Direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les axes de pivotement (boulon d'appui 7) des leviers de renvoi (6) et leurs articulations de liaison avec les entretoises de liaison (9) ainsi que les barres d'accouplement (12) sont situés sur des côtés opposés de l'axe longitudinal de la crémaillère (2). 4. Direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les articulations de liaison entre les leviers de renvoi (6) et les entretoises de liaison (9) et les articulations de liaison entre les leviers de renvoi (6) et les barres d'accouplement (12) sont espacés périphériquement les unes des autres par rapport à l'axe de pivotement (boulon d'appui 7) des leviers de renvoi (6). 5. Direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les articulations de liaison entre les entretoises de liaison (9) et la prise médiane (10) ainsi qu'entre les entretoises de liaison (9) et les leviers de renvoi (6) se situent dans un plan contenant l'axe longitudinal de la crémaillère (2). 6. Direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les barres d'accouplement (12) sont situées dans le sens de la marche avant du véhicule, devant le milieu des roues directrices (14). 7. Direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les barres d'accouplement (12) sont placées dans le sens de la marche avant du véhicule, derrière le milieu des roues directrices (14). 8. Direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le levier de renvoi (6) et les leviers de commande de fusée (13) situés côté roue, ainsi accouplés par force par l'intermédiaire des barres d'accouplement (12), forment des rectangles de direction de même sens. 9. Direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 et 7, caractérisée en ce que le levier de renvoi (6) et les leviers de commande de fusée (13) situés côté roue, ainsi accouplés par force par l'intermédiaire des barres d'accouplement (12), forment des rectangles de direction de sens contraire.