Brevet FR2744688A1 — publié le 19970814

DISPOSITIF DE DIRECTION POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un dispositif de direction pour véhicule automobile. La publication FR-2.586.989 décrit un dispositif de direction comprenant une crémaillère s'étendant transversalement entre les portes-fusées de roues directrices. Une telle implantation, classique, de la crémaillère de direction se révèle particulièrement gênante sur les véhicules automobiles actuels dont la sophistication se traduit par l'implantation d'un nombre croissant de nouveaux organes dans le compartiment moteur au sein duquel la place est désormais comptée. La présente invention a précisément pour objet de remédier à ces inconvénients et permet notamment de supprimer l'obligation de loger l'ensemble de direction à l'extérieur du compartiment moteur, par exemple sous la structure porteuse. Ces buts sont atteints, conformément à l'invention, par un dispositif de direction pour véhicule automobile, du type comprenant un volant fixé à l'une des extrémités d'un arbre de direction dont l'autre extrémité porte un pignon qui coopère avec une crémaillère, les extrémités de ladite crémaillère coopérant avec les porte-fusées de roues directrices par des moyens de liaison, caractérisé en ce que la crémaillère est logée à l'intérieur d'un boîtier s'étendant transversalement en arrière d'une droite passant par les centres des roues directrices entre les pieds avants du véhicule. Selon une autre caractéristique de la présente invention, les extrémités du boîtier sont conformées en goussets de fixation sur les pieds avants. Selon une autre caractéristique de la présente invention, le boîtier est constitué de la traverse de rigidification du soubassement reliant les pieds avants de la structure du véhicule. Selon une autre caractéristique de la présente invention, les moyens de liaison d'une extrémité de la crémaillère avec le porte-fusée de la roue directrice correspondante sont constitués d'un levier monté à pivotement autour d'un axe s'étendant dans un plan vertical, le levier étant relié respectivement au porte-fusée et à la crémaillère par des biellettes. Selon une autre caractéristique de la présente invention, les biellettes sont articulées sur les éléments avec lesquels elles coopèrent par des liaisons rotulaires. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique de dessus, du dispositif de direction selon l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation en coupe partielle d'une partie du dispositif de direction selon l'invention. Les véhicules automobiles modernes comportent une caisse en tôle soudée. Cette caisse comporte des montants avant et arrière très rigides appelés des pieds, fixés sur les longerons latéraux gauche et droit de la caisse. En référence à la figure 1, le boîtier 1 est constitué d'une traverse du soubassement rigidifiant la structure du véhicule. Cette traverse s'étend transversalement entre les deux pieds avants (non représentés). Les extrémités 6,6' de la traverse sont conformées en goussets de fixation sur les doublages des pieds avants. Cette traverse est conçue de manière à présenter une grande rigidité et une grande résistance. Elle est constituée de préférence par un corps creux et est disposé en arrière du compartiment moteur au niveau de la cloison de séparation de ce dernier avec l'habitacle. Cette traverse joue aussi un rôle de support pour les boîtiers de climatisation et de ventilation de l'habitacle, ainsi que de la planche de bord 23 et les accessoires qui y sont généralement rattachés. La traverse est ici constitué par un tube 1 dans lequel est monté à coulissement la crémaillère 2. Nous supposerons le véhicule équipé d'un train avant de type Mac Pherson, chaque roue directrice 17, 17' étant montée à rotation sur un porte-fusée 15,15' solidaire d'une jambe de force (non représentée) montée de manière connue en soi entre le châssis du véhicule et un bras inférieur de suspension. L'invention s'applique cependant à tout autre train directeur de véhicule. Chaque porte-fusée 15, 15' est monté à pivotement autour d'un axe 31,31' et comporte un levier de commande qui s'étend dans un plan sensiblement horizontal. Les roues directrices pivotent autour de l'axe 31,31', dit axe de pivot, d'un angle fonction de la rotation du volant 5 commandé par le conducteur. Chacun des leviers des porte-fusées 15, 15' est relié par une biellette 14,14' à un levier 10,10' monté pivotant sensiblement en son milieu autour d'un axe 12, 12' situé dans un plan vertical et incliné sensiblement à 45O vers l'avant du véhicule par rapport à la verticale. L'extrémité du levier 10,10' opposée à la biellette 14,14' est reliée par une biellette 11,11' à l'une des extrémités 8,8' d'une crémaillère 2. Les biellettes 11,11', 14,14' coopèrent préférentiellement avec les éléments qu'elles relient à l'aide d'articulations de type rotulaire. La crémaillère 2 coulisse selon un axe 24 transversal au véhicule et est commandée par un pignon 3 solidarisé en rotation avec un arbre de commande 4 et un volant de direction 5. Le volant 5 comporte une jante reliée à l'arbre de direction par une ou plusieurs branches 30 radiales et est équipé d'un coussin gonflable solidaire d'un tube 28 disposé concentriquement à l'intérieur de l'arbre 4. Le gonflage du coussin 26 est commandé de manière connue en soi par un signal électrique acheminé par des fils 29 reliés à des capteurs (non représentés). Le fonctionnement du dispositif de direction selon l'invention est le suivant: La rotation du volant 5 dans le sens 32 ainsi que de l'arbre 4 et du pignon 3 qui lui sont solidaires en rotation entraîne la translation vers la droite du véhicule de la crémaillère 2. Le déplacement des deux extrémités 8,8' de la crémaillère 2 biellettes engendre le pivotement des leviers 10,10' autour des axes 12,12' par l'intermédiaire des biellettes 11,11'. Les leviers 10,10' entraînent à leur tour les biellettes 14,14' et les leviers des porte-fusées 15,15', ce qui provoque le pivotement des roues directrices 17,17' vers la droite du véhicule. La représentation figure 1 des roues directrices en position de braquage maximal vers la droite met en évidence la place 18 libérée au sein du compartiment moteur d'un véhicule équipé d'un dispositif de direction selon l'invention. L'arbre 4 peut pivoter au niveau de son extrémité opposée au volant 5 autour d'un axe 24 perpendiculaire et sensiblement horizontal à l'axe longitudinal de l'arbre 4, ce qui permet le réglage en hauteur de la position du volant. Lors du réglage en hauteur du volant 5, l'arbre 4 peut pivoter autour d'un axe 24 et permet ainsi le basculement de la colonne 27 de direction dans diverses positions de réglage en hauteur 5' de la position du volant 5 ou bien dans une position 5" facilitant l'accès du conducteur à son poste de conduite. Le boîtier 1 comporte deux ouvertures oblongues 7, 7' s'étendant longitudinalement à proximité de ses extrémités et autorisant le débattement des extrémités 8,8' de la crémaillère 2. Une biellette 11, 11' relie chaque extrémité 8,8' de la crémaillère 2 avec l'une des extrémités d'un levier 10, 10'. Une biellette 14, 14' relie l'autre extrémité du levier 10, 10' avec un bras s'étendant sensiblement horizontalement et fixé à un porte-fusée 15,15' de la roue directrice 17, 17'. Les extrémités 8,8',9,9',13,l3'16,16' des biellettes 11,11 ',14,14' comportent préférentiellement des articulations de type à rotule. Les biellettes 14,14' peuvent être réglables en longueur ce qui permet de régler le parallélisme des roues directrices. La crémaillère 2 comporte des cavités 19 régulièrement réparties sur une longueur égale au débattement de celle-ci entre les deux positions extrêmes de braquage des roues directrices 17, 17'. Lors du verrouillage de la commande de direction, l'extrémité libre d'un pêne 20 d'une serrure 21 vient se loger dans l'une des cavités 19 en position de verrouillage du volant 5. Le corps de la serrure 21 est logé dans un logement du tableau de bord 23. Le tableau de bord 23 est porté par le boîtier 1. Cette opération s'effectue, de manière connue à l'aide d'une clé 33 de commande d'une serrure. Pour assurer le déverrouillage de la direction, on introduit la clé 33 dans une fente ménagée au niveau de la partie frontale de la serrure 21 et on tourne celle-ci, ce qui entraîne le coulissement du pêne 20 vers l'intérieur du corps de la serrure 21. L'arbre 4 peut alors tourner librement autour de son axe longitudinal. L'implantation des cavités 19 de réception du pêne 20 directement sur la crémaillère 2 présente l'avantage de permettre l'implantation de la serrure 21 directement sur le tableau de bord 23 dans une zone aisément accessible et de multiplier les positions de verrouillage de la direction, par rapport à la solution classique selon laquelle les cavités sont situées sur le diamètre restreint de l'arbre 4. Le dispositif de direction selon l'invention, outre qu'il présente l'avantage de libérer une place importante au sein du compartiment moteur, permet aussi réduire le coût de fabrication de l'ensemble de direction, la colonne de direction se limitant un court tronçon rectiligne ne comportant pas d'articulations de type cardan comme les colonnes de direction généralement utilisées. L'invention permet en outre l'implantation aisée d'un coussin gonflable monté fixe par rapport au volant de direction. Bien entendu, I'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, I'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si cellesci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1) Dispositif de direction pour véhicule automobile, du type comprenant un volant (5) fixé à l'une des extrémités d'un arbre (4) de direction dont l'autre extrémité porte un pignon (3) qui coopère avec une crémaillère (2), les extrémités de ladite crémaillère (2) coopérant avec les porte-fusées de roues directrices (17,17') par des moyens de liaison (10, 10',11,11',14, 14'), caractérisé en ce que la crémaillère (2) est logée à l'intérieur d'un boîtier (1) s'étendant transversalement en arrière d'une droite passant par les centres des roues directrices (17,17') entre les pieds avants du véhicule. 2) Dispositif de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités du boîtier (1) sont conformées en goussets (6,6') de fixation sur les pieds avants. 3) Dispositif de direction selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (1) est constitué de la traverse de rigidifleation du soubassement reliant les pieds avants de la structure du véhicule. 4) Dispositif de direction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de liaison d'une extrémité de la crémaillère (2) avec le porte-fusée (15,15') de la roue directrice (17,17') correspondante sont constitués d'un levier (10,10') monté à pivotement autour d'un axe (12,12') s'étendant dans un plan vertical, ledit levier (10,10') étant relié respectivement au porte-fusée (15,15') et à la crémaillère (2) par des biellettes (11,11',14, 14'). 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les biellettes (11,11',14,14') sont articulées sur les éléments avec lesquels elles coopèrent par des liaisons rotulaires.