Brevet FR2728528A1 — publié le 19960628

L'invention concerne une direction à crémaillère comportant une crémaillère à denture oblique et un pignon coopérant avec cette crémaillère et déplaçable d'une manière limitée axialement et dont le déplacement axial commande un dispositif d'embrayage, au moyen duquel un servomoteur, notamment électrique, qui tourne en permanence dans un sens de rotation, peut être déconnecté, du point de vue entraînement, du pignon et de la crémaillère ou peut être accouplé du point de vue entraînement, par l'intermédiaire de voies différentes de transmission d'entraînement, prédéterminées par le sens du déplacement axial du pignon, au pignon ou à la crémaillère, dans des sens d'action opposes. Une direction à crémaillère correspondante fait l'objet du brevet US 4 409 503. Sous l'effet de la denture oblique, le pignon est repoussé dans un sens axial ou dans l'autre, en fonction du sens des forces transmises entre le pignon et la crémaillère. Sur l'arbre de ce pignon sont montées deux roues dentées folles, qui sont entraînées en permanence en des sens opposés par le moteur électrique. Entre l'arbre portant le pignon et ces roues dentées sont disposés des embrayages réalisant une liaison de force et qui sont commandés, par le déplacement axial du pignon ainsi que par le déplacement axial, qui en résulte, de l'arbre portant le pignon, de telle sorte que lors du déplacement du pignon dans un sens axial, une roue dentée soit accouplée selon une liaison de force au pignon et, dans le cas du déplacement du pignon dans l'autre sens axial, l'autre roue dentée soit accouplée selon une liaison de force à l'arbre portant le pignon et par conséquent également au pignon. Par conséquent, en fonction du couple agissant sur le pignon, le moteur peut transmettre au pignon une force d'asservissement dans un sens ou dans l'autre, sans qu'il faille à cet effet inverser le sens de rotation du moteur. L'invention a pour but de créer un nouvel agencement avantageux, devant permettre notamment un bon guidage de la crémaillère. Ce problème est résolu conformément à l'invention grâce au fait que la crémaillère est dentée sur deux côtés et engrène, par sa seconde denture, avec un second pignon et que le dispositif d'embrayage, qui est commandé par le déplacement axial du premier pignon, accouple le moteur au premier pignon, dans le cas d'un déplacement de ce pignon dans un sens, et au second pignon dans le cas du déplacement du premier pignon dans l'autre sens. L'invention est basée sur l'idée générale consistant à prévoir, pour les sens d'action, réciproquement opposés, du servo- moteur, des dentures séparées l'une de l'autre sur la crémaillère, et par conséquent deux pignons. À cet effet, les deux pignons peuvent assumer, en dehors de leur fonction d'une transmission motrice, également la fonction d'un guidage commun de la crémaillère, qui est soutenue d'une manière particulièrement stable, en raison de son appui nécessairement présent sur les deux pignons. En particulier, des couples ayant des valeurs comparativement identiques par rapport à l'axe de la crémaillère peuvent agir sur cette crémaillère, sans que les dentures de cette crémaillère puissent sortir des dentures des pignons. Ceci peut être important notamment lorsque des barres de liaison ou analogues, prévues pour la liaison de braquage entre la crémaillère et les roues orientables du véhicule, sont articulées à l'axe de la crémaillère, en étant à une certaine distance radiale de cet axe. Selon un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, deux roues, accouplées selon une liaison motrice au moteur, sont montées de manière à pouvoir tourner sur les arbres des deux pignons et sont entraînées en permanence conjoitement par le moteur dans le même sens de rotation, sous l'effet du déplacement axial du premier pignon dans un sens, un premier embrayage accouplant ce premier pignon et la roue montée sur l'arbre de ce pignon est fermé et, sous l'effet du déplacement axial du premier pignon dans l'autre sens, un second embrayage, qui accouple le second pignon à l'autre roue montée sur l'arbre de ce pignon, est fermé. Alors, de préférence, les deux roues sont réalisées sous la forme de roues dentées, et ces deux roues dentées engrènent avec une troisième roue dentée entraînée par le moteur. Selon un développement de l'invention, un dispositif de roue libre est disposé entre le moteur et la transmission d'entraînement aboutissant aux deux pignons. Selon un autre développement de l'invention, les deux dentures de la crémaillère sont disposées sur des côtés opposés de la crémaillère. Selon encore un autre développement de l'invention, le second pignon est disposé de manière à être immobile axialement. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 représente une coupe de la direction à crémaillère selon l'invention, le plan de coupe contenant les axes des deux pignons; - la Figure 2 représente une coupe correspondant à la ligne de coupe II-11 sur la Figure 1; et - la Figure 3 représente une coupe correspondant à la ligne de coupe m-i-H sur la Figure 1. Une crémaillère 1, portant des dentures obliques disposées sur deux côtés opposés, engrène, par sa denture supérieure sur la Figure 1, avec un premier pignon 2, tandis qu'un second pignon 3 engrène avec la denture inférieure, sur la Figure 1, de la crémaillère. Au moins le premier pignon 2, qui est relié selon une liaison motrice à un volant non représenté d'un véhicule automobile par l'intermédiaire d'une colonne de direction non représentée, est monté de manière à être déplaçable longitudinalement de façon limitée de sorte qu'en fonction du sens des forces transmises entre le pignon 2 et la crémaillère 1 et par conséquent également en fonction du couple agissant sur le pignon 2, le pignon 2 est repoussé vers la gauche ou vers la droite sur la Figure 1. Une première roue dentée 5 est montée rotative sur l'arbre du pignon 2, au voisinage d'un disque circulaire 4 relié avec blocage en rotation à cet arbre. Une seconde roue dentée 6 est montée axialement, sur l'arbre du second pignon 3, à côté d'un disque circulaire 7 monté sur l'extrémité de l'arbre, cette roue dentée 6 pouvant tourner par rapport à l'arbre du pignon 3. Les deux roues dentées 5 et 6 engrènent avec une roue dentée de forme cylindrique 8, qui est entraînée en permanence par un moteur électrique 9 dans un sens de rotation constant, et grâce à la présence d'un dispositif de roue libre 10 entre le moteur électrique 9 et la roue dentée 8, il est possible de continuer à entraîner en rotation la roue dentée 8 alors que le moteur 9 est éventuellement à l'arrêt ou bien de la faire tourner avec une vitesse de rotation supérieure à ce qui serait le cas dans le cas o elle serait entraînée par le moteur électrique 9. Sur la face frontale, tournée à l'opposé du disque circulaire 4, de la roue dentée 5 est monté un premier embrayage à disques 11 qui est fermé avec un flux de force plus ou moins intense dès que le pignon 2 et par conséquent également le disque circulaire 4 sont déplacés vers la gauche sur la Figure 1, les paquets de disques de l'embrayage 11 étant comprimés axialement entre la roue dentée 5 et une butée 12 disposée sur l'arbre du pignon 2 et qui prend appui au moyen d'un palier axial 13, avec possibilité de rotation, contre une partie fixe solidaire du carter. Sur le côté de la roue dentée 6, qui est tourné à l'opposé du disque circulaire 7, est disposé un second embrayage à disques 14 du même type que l'embrayage à disques 11 et qui, à l'état fermé, établit une liaison motrice entre la roue dentée 6 et l'arbre du pignon 3. Ce second embrayage à disques 14 est fermé lorsque le premier pignon 2 et par conséquent également le disque circulaire 4 sont déplacés vers la droite sur la Figure 1, le disque circulaire 4 repoussant vers la droite, par l'intermédiaire d'un palier axial 15, un premier levier de transmission 16, qui est associé à l'arbre du pignon 2 et qui alors, pour sa part, repousse vers la droite, sur la Figure 3, un second levier de transmission 17, qui est associé à l'arbre du second pignon 3 et qui fait avancer axialement, à nouveau par l'intermédiaire d'un palier axial 18, une butée 19 de l'embrayage à disques 14, contre la roue dentée 6. Lorsqu'aucune force n'est transmise entre le pignon 2 et la crémaillère 1 ou que seules des forces diminuant au point de disparaître sont transmises entre ces éléments, aucune force n'agit sur le pignon 2 dans la direction axiale ou seulement une force qui diminue au point de disparaître, de sorte que ni l'embrayage à disques 11, ni l'embrayage à disques 14 ne peuvent être chargés dans le sens de la fermeture. Si au contraire des forces sont transmises entre le pignon 2 et la crémaillère 1, le pignon 2 est repoussé, en fonction du sens des forces transmises, dans un sens axial ou dans l'autre avec comme conséquence le fait que l'embrayage 11 ou l'embrayage 14 est fermé avec un flux de force plus ou moins intense et qu'une liaison motrice entre le moteur électrique 9 et la crémaillère 1 est établie dans un sens d'action ou dans l'autre. Étant donné que le flux de force des embrayages 11 et 14 dépend de la force axiale agissant sur le pignon 2 et par conséquent de l'intensité des forces actives entre le pignon 2 et la crémaillère 1, le moteur électrique 9 transmet respectivement à la crémaillère 1 une force qui varie d'une manière analogue aux forces agissant entre la crémaillère 1 et le pignon 2. Pour maintenir globalement à une faible valeur les trajets de déplacement nécessaires pour l'actionnement des embrayages 11 et 14, il est prévu de préférence, conformément à la Figure 1, que le second pignon 3 soit disposé de manière à être immobile axialement. Par conséquent, sur la Figure 1, le roulement rainuré à billes disposé à droite du pignon 2 est monté de manière à être déplaçable axialement dans le carter alors que le roulement rainuré à billes correspondant du pignon 3 est retenu de manière à être immobile axialement. Le support, stable du point de vue radial, des deux pignons 2 et 3 garantit un guidage stable correspondant et par ailleurs sans jeu ou présentant un faible jeu de la crémaillère 1, qui est bloquée notamment contre toute rotation autour de son axe longitudinal. REVENDICATIONS 1. Direction à crémaillère comportant une crémaillère à denture oblique et un pignon coopérant avec cette crémaillère et déplaçable d'une manière limitée axialement et dont le déplacement axial commande un dispositif d'embrayage, au moyen duquel un servomoteur, notamment électrique, qui tourne en permanence dans un sens de rotation, peut être déconnecté, du point de vue entraînement, du pignon et de la crémaillère ou peut être accouplé du point de vue entraînement, par l'intermédiaire de voies différentes de transmission d'entraînement, prédéterminées par le sens du déplacement axial du pignon, au pignon ou à la crémaillère, dans des sens d'action opposés, caractérisée en ce que la crémaillère (1) est dentée sur deux côtés et engrène, par sa seconde denture, avec un second pignon (3) et que le dispositif d'embrayage (11,14), qui est commandé par le déplacement axial du premier pignon (2), accouple le moteur (9) au premier pignon (2), dans le cas d'un déplacement de ce pignon dans un sens, et au second pignon (3), dans le cas du déplacement du premier pignon (2) dans l'autre sens. 2. Direction à crémaillère selon la revendication 1, caractérisée en ce que deux roues (5,6), accouplées selon une liaison motrice au moteur (9), sont montées de manière à pouvoir tourner sur les arbres des deux pignons (2,3) et sont entraînées en permanence conjointement par le moteur (9) dans le même sens de rotation, que sous l'effet du déplacement axial du premier pignon (2) dans un sens, un premier embrayage (11) accouplant ce premier pignon (2) et la roue (5) montée sur l'arbre de ce pignon est fermé et que, sous l'effet du déplacement axial du premier pignon (2) dans l'autre sens, un second embrayage (14), qui accouple le second pignon (3) à l'autre roue (6) montée sur l'arbre de ce pignon, est fermé. 3. Direction à crémaillère selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux roues (5,6) sont réalisées sous la forme de roues dentées, et que ces deux roues dentées engrènent avec une troisième roue dentée (8) entraînée par le moteur (9). 4. Direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un dispositif de roue libre (10) est disposé entre le moteur (9) et la transmission d'entraînement aboutissant aux deux pignons (2,3). 5. Direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les deux dentures de la crémaillère (1) sont disposées sur des côtés opposés de la crémaillère. 6. Direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le second pignon (3) est disposé de manière à être immobile axialement.