Brevet FR2826922A1 — publié le 20030110

paquets. DESCRIPTION La présente invention se rapporte d'une façon générale à des systèmes de direction destinés à des véhicules automobiles. Plus spécifiquement, la présente invention se rapporte à des systèmes assistés et manuels de direction à crémaillère destinés à des véhicules automobiles. Des systèmes assistés de direction à crémaillère sont utilisés communément dans les véhicules automobiles. Afin d'empécher un bruit excessif durant le fonctionnement du système de direction, le pignon doit étre orienté dans une direction souhaitée de sorte que lors de la rotation du pignon, la crémaillère se déplace de la manière souhaitée. Durant le fonctionnement, cette position doit étre maintenue. Si un positionnement correct n'est pas maintenu, un bruit indésirable peut étre généré. Généralement, les logements de crémaillère et de pignon sont formés ensemble en une seule pièce coulée. Les pièces coulées sont formoes de façon caractéristique dans une fonderie. Un inconvénient à de tels systèmes est que des systèmes de direction sont fabriqués de façon caractéristique en vue d'une utilisation dans une diversité de véhicules. Cependant, chaque véhicule peut requérir une variation légèrement différente dans la position de la crémaillère par rapport au pignon. Par conséquent, de nouveaux moules et de nouvelles pièces coulées doivent étre réalisés. Un autre inconvénient de ce processus est qu'il est très coûteux de mettre en oeuvre le moule supplémentaire pour former le logement. Egalement dans des systèmes assistés de direction classiques, le pignon est positionné à une extrémité de la crémaillère tandis que l'autre extrémité de la crémaillère est supportée par une bague. Un problème avec cette configuration est que l'extrémité qui n'est pas supportée peut provoquer un bruit mécanique en raison du manque de support de la crémaillère. Il serait donc souhaitable de réaliser un système assisté de direction qui permette une souplesse de fabrication en permettant différentes positions de la crémaillère par rapport au pignon sans un traitement coûteux. C'est donc un but de l' invention de fournir un système assisté de direction qui puisse être facilement fabriqué et permettre un alignement mécanique aisé de la crémaillère par rapport au pignon. C'est un autre but de l' invention de réaliser un système de direction qui réduise le bruit durant le fonctionnement. Dans un premier aspect de l 'invention, un système de direction comprend un premier tube présentant une première extrémité et une seconde extrémité et une première ouverture positionnée entre la première extrémité et la seconde extrémité. Un second tube présente une seconde ouverture pouvant être alignce avec la première ouverture. Le premier tube et le second tube sont couplés ensemble au niveau de la première ouverture et de la seconde ouverture. Une crémaillère est positionnce à l'intérieur du premier tube et un pignon est positionné à l'intérieur du second tube. Une première bague est positionnée à l'intérieur du premier tube de façon adjacente à la première extrémité. Une seconde bague est placée à l'intérieur du premier tube de façon adjacente à la seconde extrémité. Les première et seconde bagues supportent la crémaillère à l'intérieur du premier tube de sorte que ladite crémaillère se met en prise avec ledit pignon. Selon un autre aspect de l'invention, un véhicule automobile comporte un élément de support et un système de direction et est caractérisé en ce quil comprend: un logement de crémaillère comportant une première extrémité et une seconde extrémité, un logement de pignon aligné avec ledit logement de crémaillère, une crémaillère positionnée à l'intérieur dudit logement de crémaillère, un pignon positionné à l'intérieur dudit logement de pignon, et une première bague positionnée à l'intérieur dudit logement de crémaillère de façon adjacente à ladite première extrémité, une seconde bague positionnce à l'intérieur dudit logement de crémaillère de facon adjacente à ladite seconde extrémité, lesdites première et seconde bagues supportant ladite crémaillère à l'intérieur dudit premier tube. Ledit logement de crémaillère est constitué d'un premier tube et d'une première ouverture positionnée entre ladite première extrémité et ladite seconde extrémité. Dans un autre aspect encore de l'invention, un procédé destiné à former ou à fabriquer un système de direction comprend les étapes consistant à: découper une première ouverture dans un premier tube entre une première extrémité et une seconde extrémité afin d' exposer un premier profil de coupe, découper une seconde ouverture dans un premier tube afin d'exposer un second profil de coupe, positionner le premier profil de coupe contre le second profil de coupe de sorte que le premier tube soit positionné dans une orientation prédéterminée par rapport au second tube, assujettir fixement le premier profil de coupe et le second profil de coupe, placer une crémaillère à l'intérieur du premier tube, placer un pignon à l'intérieur du second tube, et aligner le pignon avec la crémaillère. Ce procédé peut comprendre, en outre, l'étape consistant à positionner une première bague à l'intérieur d'une première extrémité du premier tube et/ou l'étape consistant à solliciter la crémaillère de même que le pignon avec la première bague. Un premier avantage de l' invention est qu'une bonne force de retour peut être fournie par la précente invention. Un autre avantage de l' invention est que la configuration peut être réalisée pour des systèmes de direction à la fois assistés et manuels. Encore un autre avantage de l' invention est que le système peut être aisément modifié pour fournir des angles différents entre la crémaillère et le pignon sans avoir à former des moules de pièces coulées complexes. D'autres buts et caractéristiques de la présente invention seront évidents lors de l 'observation de la description détaillée du mode de réalisation préféré prise conjointement avec les dessins annexés. La figure 1 est une vue en perspective d'un système de direction conforme à la présente invention. La figure 2 est une vue en perspective d'un premier tube et d'un second tobe du système de direction. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un système de direction conforme à la présente invention. La figure 4 est une vue latérale en coupe transversale du système de direction conforme à la présente invention. La figure 5 est une coupe traneversale longitudinale d'un premier support en variante conforme à la présente invention. La figure 6 est un second mode de réalisation d'un premier support en variante conforme à la présente invention. Sur les figures annexées, les mêmes références numériques sont utilisées pour identifier les mêmes composants sur les vues diverses. La présente invention est applicable à la fois à des systèmes de direction assistés et des systèmes de direction manuels. Les diverses formes 3 5 et orientations de s composant s sont de stinée s à de s fins d' illustration et ne sont pas destinées à limiter la portée de l'invention. En se référant maintenant à la figure 1, une vue en perspective d'un système de direction 10 est illustrée comportant un logement de crémaillère 12 qui est formé d'un premier tube 14. Le système de direction 10 comporte également un logement de pignon 16 formé d'un second tube 18. De préférence, le premier tube 14 et le second tube 18 sont formés d'un acier ou d'une matière plastique résistante qui sont soudés ensemble au niveau d'une jointure 20. Les tubes 14 et 18 sont de préférence circulaires en coupe transvereale. Cependant, des tobes d'autres formes peuvent être utilisés et comprennent des formes carrées, ovales ou rectangulaires mais ne se limitent pas à celles-ci. Le premier tube 14 présente une première extrémité 22 et une seconde extrémité 24. Le second tobe 18 est situé entre la première extrémité 22 et la seconde extrémité 24. Un premier support 26 est fixé à la première extrémité 22 en vue de supporter le système de direction 10 sur un véhicule automobile, (une partie de celui-ci est indiquée en 30). Ce premier support 26 est positionné sur ledit premier tube 14 de facon adjacente à ladite première bague 40. Un second support 28 est situé au niveau de la seconde extrémité 24 et est utilisé pour coupler le second support 28 à la partie 30 du véhicule automobile. Le second tube 18 dans une configuration assistée de direction peut également loger une soupape hydraulique dans celui-ci. Comme illustré, des orifices de fluide 29 sont réalisés à travers le second tube 18 pour fournir une communication de fluide avec la soupape dans celui-ci. Pour des systèmes manuels de direction, les orifices de fluide 29 peuvent être rendus étanches ou n'être pas réalisés du tout. Un orifice de fluide 29 peut être un bouchon séparé ou peut être moulé de facon intégrée dans le second tube 18. En se référant maintenant à la figure 2, le premier tube 14 est représenté séparé du second tube 18. Chaque tube présente une ouverture respective 31, 33 qui expose un profil de coupe respectif 32, 34. Les profils de coupe 32, 34 sont découpés dans leurs tubes respectifs avant l'assemblage. La position du profil de coupe 32 par rapport au profil de coupe 34 impose l' angle pour l'assemblage du premier tube 14 par rapport au second tube 18. Ainsi en modifiant l' orientation des profils de coupe 32, 34, la position relative du premier tube et du second tube peut être modifiée. De manière avantageuse, des variations dans la position de découpage peuvent être utilisées pour différents véhicules automobiles. Les profils de coupe 32, 34 sont des contours entaillés qui sont de profil en demi cercle et qui s'étendent dans les tubes 14, 18. Comme indiqué, le second tube 18 présente un diamètre inférieur à celui du premier tube 14. Ceci permet un support pour le profil de coupe 34 à l'intérieur du profil de coupe 32 du premier tube 14. En se référant maintenant aux figures 3 et 4, une crémaillère 36 est indiquée en positionnement à l'intérieur du premier tube 14. La crémaillère 36 est formée d'une manière classique et présente une pluralité de dents de crémaillère 36 formoes sur celle-ci. La crémaillère 36 est couplée finalement aux roues du véhicule pour un déplacement de celles-ci. La crémaillère 36 présente de prétérence une surface en coupe transversale sensiblement circulaire. La crémaillère 36 est supportée par une première bague 40 et une seconde bague 42. Les bagues 40, 42 sont de préférence formées d'un matériau adaptable de sorte que les forces sur la crémaillère puissent être absorbées par les bagues. Chaque bague 40, 42 présente une ouverture respective 44, 46 à travers lesquelles la crémaillère 36 s'étend. De préférence, les bagues 40, 42 sont positionnées de façon adjacente au premier support 26 et au second support 28 respectifs à l'intérieur du premier tube 14. Un premier support 48 et un second support 50 sont situés de façon adjacente aux bagues 40, 42 respectives en vue de maintenir la position des bagues respectives 40, 42 à l'intérieur du premier tube 14. Le second tube 18 est positionné entre ladite première bague 40 et ladite seconde bague 42. Dans ce mode de réalisation, le support 48 et le support 50 comprennent un cran 52 et un cran 54 respectivement. Les bagues 40, 42 comportent une broche ou une pluralité de broches 56, 58, respectivement. Les broches 56, 58 viennent en prise avec les crans 52, 54 afin de maintenir les bagues 40, 42 en place. Le logement de pignon 16 présente un arbre de pignon positionné dans celui-ci. L'arbre de pignon 60 présente un pignon 62 qui est utilisé pour mettre en prise les dents de la crémaillère 38. L'artre de pignon 60 peut également présenter un élément de soupape 64 couplé de façon rotative à celui-ci dans une configuration assistée de direction. L'arbre de pignon 60 est couplé finalement au volant (non représenté) du véhicule automobile. Ainsi, lorsque le volant est tourné, l'arbre de pignon 60 tourne, ce qui amène successivement la crémaillère 36 à se déplacer en translation le long de l'axe longitudinal du premier tube 14. Le second tube 18 présente une coiffe d'extrémité 66 qui reçoit l'extrémité de l'arbre de pignon 60. L'arUre de pignon 60 vient en prise avec la coiffe d'extrémité 66 qui présente un palier dans celle-ci en vue d'un mouvement de rotation. En fonctionnement, une orientation souhaitée de la crémaillère par rapport au pignon est déterminée pour le véhicule particulier pour lequel le système de direction 10 sera utilisé. La découpe de la première ouverture et de la seconde ouverture pour exposer le premier profil de coupe et le second profil de coupe peut être un traitement réalisé facilement de façon automatisée. Le premier profil de coupe du premier tube est positionné contre le second profil de coupe du second tobe dans l 'orientation prédétermince. Le premier profil de coupe et le second profil de coupe sont assujettis ensemble fixement par des moyens de soudage ou autres moyens de fixation appropriés au matériau à partir desquels le premier tube 14 et le second tube 18 sont composés. L'artre de pignon 60 est positionné à l'intérieur du second tube 18 et la crémaillère 36 est placce à l'intérieur du premier tube afin de venir en prise avec le pignon 62. Les bagues 40, 42 sont utilisées pour solliciter et maintenir les dents de la crémaillère 38 contre le pignon 62 durant le fonctionnement. Le premier support 48 et le second support sont utilisés pour maintenir les bagues 40, 42 en place. Afin de fixer le système de direction 10 au véhicule, un premier support 26 et un second support 28 sont placés au niveau des extrémités opposoes du premier tube 14. De préférence, le premier support 26 et le second support 28 sont placés à l'extérieur du premier tube 14 de façon adjacente à la première bague et à la seconde bague. En se référant maintenant à la figure 5, un support en variante 48' est illustré. Dans ce mode de réalisation, un canal 70 est formé à l'intérieur du tobe 14. La bague 40 est comprimoe lors de l' insertion et s'étend lorsqu'elle est alignce avec le canal 70. En se référant maintenant à la figure 6, un support en variante 48'' est illustré. Dans ce mode de réalisation, un étagement 72 est formé à l'intérieur du tube 14. La bague est insérée dans le tube 14 et est maintenue en place par un dispositif de retenue 74. Le dispositif de retenue 74 peut par exemple être un dispositif de retenue du type Seeger. Bien que des modes de réalisation particuliers de l' invention ont été indiqués et décrits, de nombreuses modifications et modes de réalisation en variante apparaitront à l'homme de l'art. REVEND I CAT I ONS 1. Système de direction caractérisé en ce qu'il comprend: un premier tube (14) présentant une première extrémité (22) et une seconde extrémité (24) et une première ouverture (31) positionnée entre ladite première extrémité (22) et ladite seconde extrémité (24), un second tube (18) présentant une seconde ouverture (33) alignée avec ladite première ouverture, ledit premier tube (14) et ledit second tube (18) étant couplés ensemble fixement au niveau de ladite première ouverture et de ladite seconde ouverture, une crémaillère (36) positionnce à l'intérieur dudit premier tobe (14), un arbre de pignon (60) positionné à l'intérieur dudit second tube (18), une première bague (40) positionnée à l'intérieur dudit premier tube (14) de façon adjacente à ladite première extrémité (22), et une seconde bague (42) positionnce à l'intérieur dudit premier tube (14) de façon adjacente à ladite seconde extrémité (24), lesdites première et seconde bagues supportant ladite crémaillère (36) à l'intérieur dudit premier tube (14) de sorte que ladite crémaillère (36) se met en prise avec ledit pignon (62). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second tube (18) est positionné entre ladite première bague (40) et ladite seconde bague (42). 3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un premier support (26) positionné sur ledit premier tube (14) de façon adjacente à ladite première bague (40. 4. Véhicule automobile comportant un élément de support et un système de direction, caractérisé en ce qu'il comprend: un logement de crémaillère (12) comportant une première extrémité (22) et une seconde extrémité (24), un logement de pignon (16) aligné avec ledit logement de crémaillère (12) , une crémaillère (36) positionnce à l'intérieur dudit logement de crémaillère (12), un pignon (62) positionné à l'intérieur dudit logement de pignon (16), et une première bague (40) positionnée à l'intérieur dudit logement de crémaillère (12) de façon adjacente à ladite première extrémité (22), une seconde bague (42) positionnce à l'intérieur dudit logement de crémaillère (12) de façon adjacente à ladite seconde extrémité (24), lesUites première et seconde bagues (40, 42) supportant ladite crémaillère (36) à l'intérieur dudit premier tube (14). 5. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit logement de crémaillère (12) est constitué d'un premier tube (14) avec une première ouverture (31) positionnce entre ladite première extrémité (22) et ladite seconde extrémité (24). 6. Procédé de formation ou de fabrication d'un système de direction, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: découper une première ouverture (31) dans un premier tube (14) entre une première extrémité (22) et une seconde extrémité (24) afin d' exposer un premier profil de coupe (32), découper une seconde ouverture (33) dans un second tobe (18) afin d'exposer un second profil de coupe 134), positionner le premier profil de coupe (32) contre le second profil de coupe (34) de sorte que le premier tube (14) soit positionné dans une orientation prédétermince par rapport au second tube (18), assujettir fixement le premier profil de coupe (32) et le second profil de coupe (34), placer une crémaillère (36) à l'intérieur du premier tube (14), placer un pignon (62) à l'intérieur du second tube (18), et aligner le pignon (62) avec la crémaillère (36). 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à positionner une première bague (40) à l'intérieur d'une première extrémité (22) du premier tube (14). 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à solliciter la crémaillère (36) de même que le pignon (62) avec la