Brevet FR2721576A1 — publié le 19951229

L'invention concerne une direction à crémaillère assistée par servomoteur, dont la crémaillère coopère avec un pignon monté mobile dans une mesure limitée à une extrémité axiale, suivant la direction de l'axe longitudinal de la crémaillère, du fait que le palier radial coordonné à cette extrémité axiale du pignon est disposé dans une pièce de montage capable de pivoter autour d'un axe stationnaire espacé de l'axe du pignon, le mouvement de pivotement commandant le servomoteur ou ses organes de commande. Une telle direction à crémaillère fait l'objet du document EP 02 49 315 A2. La pièce de montage est alors réalisée comme un levier à un bras disposé pivotant sur un axe stationnaire. Le palier radial côté levier du pignon est placé dans la zone médiane de ce levier. L'extrémité libre du levier commande un dispositif de servovalve hydraulique pour un servomoteur hydraulique. Dans le cas d'une autre direction à crémaillère du type indiqué au début, que l'on connaît par le document EP 02 91 155 A2, les paliers du pignon sont agencés sur un bras d'un levier à deux bras dont l'autre bras commande un dispositif de servovalve. Ces constructions connues sont relativement onéreuses. L'invention a donc pour but de créer une construction aussi peu encombrante et simple que possible. Selon l'invention, on obtient ce résultat par le fait que la pièce de montage est réalisée comme un disque d'excentrique ayant un pourtour circulaire et monté rotatif par des éléments roulants qui roulent sur son pourtour, et que le pignon est monté rotatif dans un alésage axial excentré du disque. Comme le palier radial côté disque d'excentrique du pignon est disposé radialement à l'intérieur du palier pour la rotation du disque dans la construction apportée par l'invention, on dispose comparativement de beaucoup de place pour les deux paliers, même si les dimensions totales sont faibles, de sorte qu'il est facile d'obtenir globalement un montage stable et solide avec peu de frottement. Il est en outre avantageux que l'axe de rotation du disque d'excentrique ainsi que l'axe du pignon puissent être placés relativement proches l'un de l'autre, ce qui a la conséquence avantageuse, d'une part, que l'amplitude des mouvements latéraux du pignon suivant la direction de l'axe longitudinal de la crémaillère reste limitée et que, d'autre part, les angles de rotation du disque d'excentrique sont comparativement grands et utilisables pour commander le servomoteur ou ses organes de commande. Un mode de réalisation préféré de l'invention prévoit la formation d'une saillie ou analogue sur une face du disque d'excentrique, près de son pourtour, saillie qui coopère avec des poussoirs ou des éléments analogues pour actionner les organes de commande. Au cas o les organes de commande sont réalisés comme des soupapes ou des distributeurs hydrauliques pour un servomoteur hydraulique, un mode de réalisation particulièrement préféré prévoit que le fluide hydraulique soit amené à passer également à travers le palier pour la rotation du disque d'excentrique, auquel ce fluide est amené par exemple à travers des canaux axiaux ménagés dans les poussoirs, de sorte que ce palier est lubrifié automatiquement et en permanence et que son frottement reste faible lorsque le fluide hydraulique employé est de l'huile; ce palier est donc situé dans ce cas sur le trajet d'écoulement du fluide hydraulique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe de la direction à crémaillère, l'axe du pignon étant situé dans le plan de coupe, lequel est perpendiculaire à la crémaillère; - la figure 2 est une coupe prise suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 montre une variante de construction par une représentation semblable à celle de la figure 1; et - la figure 4 montre une autre variante de réalisation par une représentation correspondant à celle de la figure 2. L'exemple de direction de véhicule automobile illustré aux figures 1 et 2 comprend un pignon 1 actionné au moyen d'un volant non représenté - par l'intermédiaire d'un arbre de direction - et coopérant avec une crémaillère 2 servant à orienter les roues directrices du véhicule par l'intermédiaire d'une timonerie de direction non représentée, comprenant par exemple des barres de connexion. Sur le côté opposé au pignon 1 de la crémaillère 2, est disposé, d'une manière dont le principe est connu, un piston d'appui 3 qui est chargé par ressort en direction de la crémaillère 2 et pousse celle-ci contre le pignon 1, maintenant ainsi la liaison d'entraînement entre le pignon 1 et la crémaillère 2 sans jeu. Par son extrémité représentée à gauche sur la figure 1, le pignon 1 est monté en appui radial dans un roulement articulé 4. L'autre extrémité axiale du pignon 1 possède un roulement 6 logé dans un disque d'excentrique 5, plus exactement dans un alésage axial qui est aménagé dans ce disque 5 et qui est excentré par rapport à l'axe du disque. Le disque d'excentrique 5 est lui-même monté rotatif au moyen d'un roulement 7 dont les éléments roulent sur le pourtour circulaire du disque 5. Sur la face du disque d'excentrique 5 représentée à droite sur la figure 1, se trouve, près du pourtour du disque, une saillie 5' située diamétralement à l'opposé de l'axe du pignon 1 par rapport au centre du disque. Cette saillie 5' coopère avec des poussoirs d'actionnement 8 de soupapes-cartouches 9 servant à la commande d'un servomoteur hydraulique non représenté. Sur son trajet de retour vers un réservoir non représenté pour le fluide hydraulique, ce fluide est dirigé à travers des canaux axiaux ménagés dans les poussoirs d'actionnement 8 et à travers le roulement 7 vers un raccord 10 prévu dans un boîtier 11 qui renferme les soupapes- cartouches 9 ainsi que le roulement 7. Le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 fonctionne comme suit: Lorsque des efforts sont transmis entre le pignon 1 et la crémaillère 2, le premier est obligatoirement soumis à un effort suivant la direction longitudinale, de la crémaillère 2, de sorte que le pignon 1 est poussé vers le côté. Du fait que l'un de ses paliers, à savoir le roulement 6, est placé dans le disque d'excentrique 5, le pignon 1 effectue ainsi un certain mouvement latéral pendant qu'il fait tourner le disque 5, le sens de ce mouvement dépendant chaque fois du sens des efforts transmis entre le pignon 1 et la crémaillère 2 et, par conséquent, du sens du couple exercé sur le pignon 1. Le mouvement pivotant du disque d'excentrique 5 accompagnant le mouvement latéral du pignon 1, actionne, par la saillie 5' du disque, le poussoir d'actionnement 8, situé à droite ou à gauche sur la figure 1, de l'une des soupapes-cartouches 9, de sorte que le servomoteur - non représenté - génère une force correspondante dans l'un ou l'autre sens. Le mode de réalisation représenté sur la figure 3 ne se distingue essentiellement de celui de la figure 1 que par l'interversion des emplacements du roulement articulé 4 et du disque d'excentrique 5, la disposition des soupapes-cartouches 9 ayant également été modifiée en conformité avec l'agencement du disque 5. Selon la figure 4, un levier pivotant ou oscillant 12 peut être disposé sur l'axe du pignon 1 traversant le roulement 6 à l'intérieur du disque d'excentrique 5, levier dont la partie entourant l'axe du pignon est réalisée à la façon d'une roue dentée qui, lors de mouvements rotatifs du disque 5, engrène sur une denture interne 13 en arc de cercle à l'intérieur du boîtier 11, en tournant et en roulant sur cette denture interne. L'extrémité du levier oscillant 12 actionnant les poussoirs 8 des soupapes-cartouches 9 effectue des courses d'actionnement relativement grandes lors de mouvements rotatifs du disque d'excentrique 5, de sorte qu'on peut employer des soupapes à grandes courses. Dans l'exécution illustrée sur la figure 4, le disque d'excentrique 5 peut éventuellement être omis, de sorte que le pignon 1 serait alors monté uniquement dans le levier oscillant 12 par une extrémité axiale. REVENDICATIONS 1. Direction à crémaillère assistée par servomoteur, dont la crémaillère coopère avec un pignon monté mobile dans une mesure limitée à une extrémité axiale, suivant la direction de l'axe longitudinal de la crémaillère, du fait que le palier radial coordonné à cette extrémité axiale du pignon est disposé dans une pièce de montage capable de pivoter autour d'un axe espacé de l'axe du pignon, le mouvement de pivotement commandant le servomoteur ou ses organes de commande, caractérisée en ce que la pièce de montage est réalisée comme un disque d'excentrique (5) ayant un pourtour circulaire et monté rotatif par des éléments roulants (7) qui roulent sur son pourtour, et que le pignon (1) est monté rotatif dans un alésage axial excentré du disque d'excentrique (5). 2. Direction à crémaillère selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une saillie (5') ou un élément analogue est formé sur une face du disque d'excentrique (5), près de son pourtour, saillie qui coopère avec des poussoirs (8) pour l'actionnement des organes de commande (9) du servomoteur. 3. Direction à crémaillère selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que, dans le cas d'un servomoteur hydraulique mû par de l'huile hydraulique, le palier à roulement (7) du disque d'excentrique (5) est situé dans le trajet d'écoulement du fluide hydraulique.