Brevet FR2801556A1 — publié le 20010601

La présente invention concerne les directions à crémaillères, pour véhicules automobiles; elle se rapporte, plus particulièrement, à l'agencement d'un dispositif dit "poussoir", monté dans le carter d'une telle direction, et ayant pour rôle de presser élastiquement la crémaillère contre le pignon, lié à la colonne de direction, avec lequel la crémaillère doit être maintenue en prise avec un effort contrôlé. Encore plus particulièrement, l'invention a pour objet un tel agencement de poussoir, s'appliquant à un carter de direction à crémaillère réalisé en métal ou alliage léger, tel qu'aluminium ou alliage à base d'aluminium. Pour obtenir un fonctionnement satisfaisant d'un mécanisme de direction à crémaillère, il est nécessaire de maintenir le pignon et la crémaillère en engrènement. A cet effet, dans la technique actuelle, il est fait appel à une pièce mobile appelée poussoir, combinée avec des moyens élastiques tels que rondelle élastique ou ressort, des exemples étant donnés par le brevet français NI 2.107.780 et par la demande de brevet européen NI 0860345. Ce dispositif permet un mouvement de la crémaillère et un effort de coulissement contrôlé de celle-ci, tout en corrigeant les jeux éventuels. La demande de brevet français NI 2.663.284 décrit et illustre une réalisation particulière, dans laquelle la pièce poussoir traditionnelle est remplacée par deux doigts élastiques opposés, symétriques l'un de l'autre et moulés d'une seule pièce avec le carter, en matière synthétique. Les deux doigts élastiques, faisant ainsi partie intégrante du carter, viennent en appui sur la crémaillère à l'opposé de sa denture. Un bouchon, vissé sur le carter, comporte des prolongements flexibles dirigés vers l'intérieur du carter, qui appuient élastiquement les doigts précités sur la crémaillère, la force de pression étant réglable par le vissage du bouchon. Comme il résulte de ce qui précède, une telle réalisation s'applique uniquement à une direction à crémaillère dont le carter est, lui- même, réalisé en matière synthétique, les doigts élastiques étant moulés d'une seule pièce avec ce carter. Or il existe aussi des directions à crémaillère dont le carter est réalisé en métal ou en alliage léger; tel est le cas, notamment, des directions hydrauliques dont le carter doit pouvoir résister à l'huile chaude, les matières synthétiques habituellement utilisées ne supportant pas l'huile chaude. Egalement dans le cas de directions mécaniques ou électriques, I'utilisation d'un carter en métal ou alliage peut être imposée, quand par exemple les efforts auxquels est soumis le carter ne permettent pas une réalisation convenable en matière synthétique. Partant de ce constat, la présente invention a pour but de fournir un agencement de poussoir, comparable par sa fonction aux dispositifs précédemment évoqués, notamment les dispositifs à doigts élastiques, mais applicable aux carters de direction réalisés en métal ou alliage léger. A cet effet, I'invention à pour objet un agencement de poussoir pour carter de direction à crémaillère, visant à maintenir la crémaillère en prise avec le pignon, le dispositif comprenant deux doigts élastiques opposés portés par le carter et venant en appui sur la crémaillère à l'opposé de sa denture, ainsi qu'au moins un élément à action élastique, de préférence réglable en position, et venant en appui sur les doigts précités, le dispositif étant caractérisé en ce que, pour s'adapter à un carter en métal ou alliage léger, les deux doigts élastiques appartiennent à un insert en matière synthétique, mis en place et immobilisé dans ledit carter en métal ou alliage léger. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, I'insert en matière synthétique, comportant les deux doigts élastiques, est un insert de forme générale tubulaire, mis en place et immobilisé dans un logement de forme générale cylindrique, ménagé dans le carter en métal ou alliage léger. Selon les configurations, I'insert est mis en place dans son logement par l'intérieur ou par l'extérieur. Les deux doigts élastiques sont, notamment, rattachés à une même extrémité de l'insert tubulaire, dans deux zones diamétralement opposées de cet insert. Avantageusement, I'insert tubulaire renferme, intérieurement, les ou les éléments à action élastique qui viennent en appui sur les deux doigts. Dans l'ensemble, I'on obtient ainsi un dispositif de poussoir compact, agissant sur la crémaillère par des doigts élastiques, alors que le carter lui-même reste en métal ou en alliage léger, rigide, supportant le contact de l'huile chaude. L'invention sera de toute façon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de cet agencement de poussoir pour carter en métal ou alliage léger de direction à crémaillère. L'unique figure du dessin représente un carter de direction à crémaillère, vu en perspective avec coupe partielle au niveau du dispositif de poussoir. Sur cette figure, le repère 2 désigne le carter central tubulaire d'une direction à crémaillère de véhicule automobile. L'invention s'intéresse, plus particulièrement, à la partie de ce carter 2 qui renferme un pignon rotatif 3, en prise avec une crémaillère 4 coulissante, I'arbre 5 du pignon 3 sortant hors de cette partie du carter 2, et étant raccordé à la colonne de direction (non représentée). Le carter 2 est ici réalisé en métal ou alliage léger, notamment en aluminium, éventuellement en magnésium, qui lui donne sa rigidité et sa résistance. Ce carter 2 comporte, au niveau du pignon 3, un logement 6 de forme générale cylindrique et d'axe perpendiculaire à l'axe 7 du pignon 3, logement qui est ouvert sur l'extérieur. Dans le logement 6 est mis en place, et immobilisé, un insert 8 de forme générale tubulaire, réalisé en matière synthétique, par exemple en polyamide. A l'extrémité intérieure de l'insert 8, c'est-à-dire son extrémité la plus proche du pignon 3, et dans deux zones diamétralement opposés de cet insert 8, sont rattachés deux doigts élastiques 9 et 10, symétriques l'un de l'autre, et moulés d'une seule pièce avec ledit insert 8. Les deux doigts 9 etlO, de profil intérieur arrondi, convergent l'un en direction de l'autre, un interstice étant ménagé entre les extrémités libres rapprochées de ces deux doigts 9 et 10. Les deux doigts élastiques 9 et 10 s'appliquent, par leur profil intérieur arrondi, sur le dos de la crémaillère 4, à l'opposé de la denture de celle-ci. A cet effet, les deux doigts élastiques 9 et 10 sont sollicités élastiquement par des éléments à action élastique, logés à l'intérieur de I'insert tubulaire 8. Dans l'exemple illustré au dessin, ces éléments comprennent une rondelle d'appui 1 1, sollicitée par une rondelle-ressort 12 insérée entre cette rondelle d'appui 11 et un bouchon vissable 13, lequel obture le logement 6. Sur son côté opposé à la rondelle-ressort 12, la rondelle 11 présente deux portées symétriques, qui viennent en appui, respectivement, sur des faces extérieures inclinées des doigts élastiques 9 et 10. Le vissage ou dévissage du bouchon 13, sur le filetage correspondant situé sur le carter 2 au débouché du logement 6, permet de régler sa position axiale et d'appuyer plus ou moins fortement la rondelle 11 sur les doigts 9 et 10. Ainsi, ces doigts 9 et 10 sont eux-mêmes plus ou moins resserrés, et pressés plus ou moins fortement contre la crémaillère 4, ce qui permet d'ajuster l'effort de résistance au coulissement de la crémaillère 4, tout en absorbant les jeux d'usure et les vibrations. On notera aussi qu'en cas d'effort excessif de la crémaillère 4 sur les doigts 9 et 10, celle-ci viendrait directement en contact avec l'insert 8, ce qui permettrait d'absorber ledit effort, en permettant de plus le coulissement de la crémaillère 4 sur l'insert 8 sans risque de détérioration, et avec un coefficient de frottement approprié. Grâce à l'insert 8 en matière synthétique et aux éléments associés à cet insert 8, I'on dispose ici d'un dispositif de poussoir à action élastique, tout en bénéficiant des avantages et possibilités d'application d'un carter 2 en métal ou en alliage. Ainsi, le dispositif de poussoir, précédemment décrit, s'applique plus particulièrement à des directions à crémaillère de type hydraulique. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet agencement de poussoir pour carter de direction à crémaillère qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, le même principe. En particulier, I'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention par des modifications de forme ou de matière du carter 2 et de l'insert 8, ou par le choix d'une autre configuration du ou des éléments à action élastique qui agissent sur les doigts élastiques 9 et 10. C'est ainsi, notamment, que la rondelle-ressort 12 pourrait être remplacée par tout autre élément élastique, éventuellement intégré dans la pièce 11. Dans le même ordre d'idées, le dispositif de poussoir, objet de l'invention, est aussi applicable à des directions à crémaillère de type mécanique ou électrique. REVENDICATIONS 1 - Agencement de poussoir pour carter (2) de direction à crémaillère, visant à maintenir la crémaillère (4) en prise avec le pignon (3), le dispositif comprenant deux doigts élastiques opposés (9, 10) portés par le carter (2) et venant en appui sur la crémaillère (4) à l'opposé de sa denture, ainsi qu'au moins un élément (11, 12) à action élastique, de préférence réglable en position, et venant en appui sur les doigts (9, 10) précités, caractérisé en ce que, pour s'adapter à un carter (2) en métal ou alliage léger, les deux doigts élastiques (9, 10) appartiennent à un insert (8) en matière synthétique, mis en place et immobilisé dans ledit carter (2) en métal ou alliage léger. 2 - Agencement de poussoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'insert (8) en matière synthétique, comportant les deux doigts élastiques (9, 10), est un insert (8) de forme générale tubulaire, mis en place et immobilisé dans un logement (6) de forme générale cylindrique, ménagé dans le carter (2) en métal ou alliage léger. 3 - Agencement de poussoir selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux doigts élastiques (9, 10) sont rattachés à une même extrémité de l'insert tubulaire (8), dans deux zones diamétralement opposées de cet insert (8). 4 - Agencement de poussoir selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'insert tubulaire (8) renferme, intérieurement, le ou les éléments (11, 12) à action élastique qui viennent en appui sur les deux doigts (9, 10). - Agencement de poussoir selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par son application à une direction à crémaillère (4) de type hydraulique, mécanique ou électrique.