Brevet FR2844020A1 — publié le 20040305

La présente invention concerne, de façon générale, les systèmes de direction pour véhicules automobiles. Elle se rapporte, plus particulièrement, aux directions mécaniques à crémaillère, pourvues d'un dispositif dit "ligne 5 poussoir" qui assure un contact permanent de la crémaillère avec le pignon de direction, en compensant les jeux. Encore plus spécialement, I'invention s'intéresse à la structure du poussoir proprement dit d'un tel dispositif, c'est-àdire la pièce qui, sollicitée par des moyens élastiques, vient en appui contre le dos de la crémaillère, pour l'appliquer contre le pignon de direction, ledit O10 poussoir étant guidé en coulissement dans le carter de direction, ou dans une partie tubulaire solidaire de ce carter de direction. De manière généralement connue, pour assurer une transmission régulière, précise et silencieuse du mouvement entre la colonne de direction et le mécanisme à crémaillère de la direction, on prévoit une telle ligne poussoir. 15 Des exemples de lignes poussoir connues sont donnés par la demande de brevet français N 2663284, et par les demandes de brevets européens N 0758605, N 0860345 et N 1136342. Habituellement, le poussoir lui-même possède une face latérale cylindrique, lisse, qui coopère avec le carter de direction ou avec une partie 20 tubulaire solidaire de ce carter de direction. Il en résulte un jeu radial, entre le poussoir, d'une part, et la paroi intérieure du carter de direction ou de la partie tubulaire solidaire de ce carter, d'autre part. En raison de ce jeu, le poussoir effectue des mouvements latéraux, eux-mêmes générateurs de bruits indésirables. La présente invention vise à éviter ces inconvénients, donc à supprimer le jeu entre le poussoir et le carter de direction, de manière à réduire les bruits, par une solution technique simple et économique. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un poussoir pour direction à crémaillère de véhicule automobile, tel que précisé en introduction, 30 lequel poussoir est pourvu, à sa périphérie, de languettes d'appui élastiques, qui coopèrent avec la paroi intérieure du carter de direction, ou de la partie tubulaire solidaire de ce carter, dans lequel est guidé en coulissement ledit poussoir. Avantageusement, les languettes d'appui élastiques sont réalisées 35 d'une seule pièce, notamment par moulage, avec le corps du poussoir. Ces languettes d'appui élastiques comprennent, de préférence, une première série de languettes réparties autour du poussoir, vers son extrémité éloignée de la crémaillère, et une seconde série de languettes réparties autour du poussoir, vers son extrémité appuyée sur la crémaillère. Chacune des deux 5 séries de languettes d'appui élastiques comprend avantageusement des languettes régulièrement réparties autour du poussoir, par exemple quatre languettes, réparties à des intervalles angulaires réguliers de 90 , le poussoir étant dans ce cas pourvu, au total, de huit languettes d'appui élastiques. Selon un mode de réalisation particulier, chaque languette d'appui 10 élastique prend place, au moins partiellement, dans un évidement correspondant creusé dans le corps du poussoir, la languette possédant, du fait de son élasticité, une mobilité relativement à l'évidement correspondant, lui permettant d'être plus ou moins enfoncée dans cet évidement. Chaque évidement se présentant avantageusement comme une 15 rainure ménagée à la périphérie du poussoir, parallèlement à son axe, la languette correspondante comprend un bras rattaché à une extrémité de la rainure et s'étendant dans la direction longitudinale de cette rainure, et une tête élargie formée à l'extrémité libre du bras, cette tête coopérant avec la paroi intérieure du carter de direction ou de la partie tubulaire solidaire de ce carter. 20 Les languettes d'appui, pressées élastiquement contre la paroi intérieure du carter de direction, suppriment le jeu radial entre le poussoir et le carter, et donc évitent les bruits dus aux mouvements latéraux du carter. De plus, en ajustant la différence entre le diamètre extérieur du poussoir et le diamètre intérieur du carter de direction, on contraint plus ou moins fortement 25 les languettes d'appui, ce qui freine le déplacement axial du poussoir, et permet de réduire aussi les bruits engendrés par ce mouvement. Dans la mesure o les languettes d'appui sont réalisées d'une seule pièce avec le corps du poussoir, la réduction des bruits est obtenue sans aucune pièce supplémentaire. Le nombre et la disposition des languettes d'appui assurent un montage et un guidage équilibrés, centrés et précis du poussoir. De toute façon, I'invention sera 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 ce poussoir pour direction à 35 crémaillère de véhicule automobile: La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une ligne poussoir de direction à crémaillère; La figure 2 est une vue de côté du poussoir conforme à l'invention, à plus grande échelle; La figure 3 est une vue en bout du poussoir de la figure 2; La figure 4 est une vue partielle en coupe de ce poussoir, à encore plus grande échelle, montrant le détail d'une languette d'appui, à l'état libre; La figure 6 est une vue similaire à la figure 4, mais montrant la languette à l'état fléchi, en appui sur le carter de direction. La figure 1 représente partiellement une direction à crémaillère de véhicule automobile, dont elle montre le carter 2 logeant le pignon de direction 3 et la crémaillère 4, dont la denture 4a vient en prise avec le pignon 3, accouplé à la colonne de direction (non représentée). Le carter de direction 2 possède une partie tubulaire 2a, ouverte 15 vers l'extérieur, dont l'axe central A s'étend orthogonalement aux axes respectifs du pignon 3 et de la crémaillère 4. La partie tubulaire 2a possède une paroi intérieure 2b cylindrique, lisse. Les éléments de la ligne poussoir, décrits ci-après, sont logés à l'intérieur de la partie tubulaire 2a du carter 2. Ces éléments comprennent un poussoir proprement dit 5, guidé en coulissement suivant l'axe A dans la partie tubulaire 2a. De forme adaptée au profil du dos 4b de la crémaillère 4, le poussoir 5 vient en contact avec cette dernière directement, ou par l'intermédiaire d'un patin d'appui. La partie tubulaire 2a du carter 2 est fermée par une vis de réglage 25 6, qui est vissée dans un taraudage de cette partie tubulaire 2a. Un ressort 7, ou autre élément élastique, est comprimé entre la vis de réglage 6 et le poussoir 5, le ressort 7 étant logé partiellement dans un évidement central 8 du poussoir 5. Représenté plus en détails aux figures 2 et suivantes, le poussoir 5 30 possède une surface latérale cylindrique 9, qui s'étend entre une extrémité plane 10, éloignée de la crémaillère 4, et une extrémité à profil concave 11, adaptée au dos 4b de la crémaillère 4 et appuyée sur cette crémaillère 4 par la poussée du ressort 7. La surface latérale cylindrique 9 du poussoir 5 possède un diamètre d, légèrement inférieur au diamètre intérieur D de la partie 35 tubulaire 2a du carter 2. Un jeu radial e est ainsi présent entre le corps du poussoir 5, d'une part, et la paroi intérieure 2b de la partie tubulaire 2a, d'autre part - voir en particulier la figure 6. L'évidement central 8 du poussoir 5 débouche sur l'extrémité plane 10 de ce poussoir 5. Selon l'invention, le poussoir 5 est pourvu, à sa périphérie, de plusieurs languettes élastiques 12 qui, lorsque ce poussoir 5 est monté, 5 coopèrent avec la paroi intérieure 2b de la partie tubulaire 2a du carter 2, en venant en appui contre cette paroi 2b. Dans l'exemple illustré au dessin, les languettes d'appui élastiques 12 sont au nombre total de huit; elles comprennent une première série de quatre languettes 12, réparties autour du poussoir 5 vers son extrémité 10 o10 éloignée de la crémaillère 4, et une seconde série de quatre languettes 12, réparties autour du poussoir 5 vers son extrémité 1 1 appuyée sur le dos 4b de la crémaillère 4. Dans chaque série, les quatre languettes 12 sont réparties à des intervalles angulaires réguliers de 90 . Les différentes languettes d'appui élastiques 12 sont réalisées 15 d'une seule pièce, notamment par moulage, avec le corps du poussoir 5, l'ensemble étant constitué en une matière moulable possédant une élasticité appropriée. Plus particulièrement, chaque languette 12 prend place, partiellement, dans un évidement correspondant 13 qui est creusé dans le 20 corps du poussoir 5. Chaque évidement 13 se présente comme une courte rainure de section rectangulaire (voir en particulier les figures 3 et 5), qui s'étend parallèlement à l'axe A du poussoir 5. Les évidements 13 sont ainsi creusés dans la surface latérale cylindrique 9 du poussoir 5, quatre de ces évidements 13 débouchant aussi à l'extrémité 10 du poussoir 5, et les quatre 25 autres évidements 13 débouchant à l'extrémité opposée 11 du poussoir 5. Chaque languette 12 comprend, comme le montrent les figures 4 et 6, un bras 12a terminé par une tête élargie 12b. Le bras 12a est rattaché au corps du poussoir 5, à une extrémité de la rainure (évidement) 13, et il s'étend dans la direction longitudinale de cette rainure 13, c'est-à-dire de façon 30 sensiblement parallèle à l'axe du poussoir 5. La tête élargie 12b, formée à l'extrémité libre du bras 12a, possède un profil arrondi, qui est tourné vers l'extérieur (radialement) du poussoir 5. Un interstice 14 subsiste entre chaque languette 12 et la paroi de l'évidement 13 correspondant, pour autoriser la flexion de cette languette 12. A l'état libre, comme le montre la figure 4, la languette 12 s'étend parallèlement à l'axe du poussoir 5, I'interstice 14 entre cette languette 12 et le fond de la rainure (évidement) 13 étant à sa valeur maximale. Par contre, lorsque le poussoir 5 est monté à l'intérieur de la partie 5 tubulaire 2a du carter 2, comme le montre la figure 6, la tête 12b de la languette 12 étant appuyée contre la paroi intérieure 2b de cette partie tubulaire 2a, le bras 12a de la languette 12 est fléchi élastiquement, en se rapprochant du fond de la rainure (évidement) 13, I'interstice 14 se trouvant alors réduit. Le même genre de flexion étant obtenu pour toutes les (huit) languettes 12, celles-ci suppriment en quelque sorte le jeu radial e entre le corps du poussoir 5 et la paroi intérieure 2b de la partie tubulaire 2a, et évitent ainsi les bruits dus aux mouvements latéraux du poussoir 5. De plus, selon la différence entre le diamètre intérieur D de la partie tubulaire 2a et le diamètre 15 extérieur d du corps du poussoir 5, et en fonction de l'élasticité des languettes 12, le déplacement du poussoir 5 suivant l'axe A se trouve plus ou moins freiné, ce qui réduit les bruits générés par un tel mouvement. La ligne poussoir, précédemment décrite, est applicable à des directions à crémaillères manuelles, et aussi à des directions assistées. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce poussoir pour direction à crémaillère qui a été décrite cidessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. En particulier, l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: - en réalisant le poussoir avec des languettes d'appui élastiques en nombre différent de celui indiqué dans l'exemple décrit et illustré; - en modifiant la structure de la ligne poussoir, pour ce qui est des éléments autres que le poussoir proprement dit, par exemple en remplaçant le ressort hélicodal par des moyens élastiques de tout type, ou en remplaçant la 30 vis de réglage par un moyen de réglage quelconque; - en réalisant la partie tubulaire, logeant la ligne poussoir, non pas d'une seule pièce avec le carter de direction, mais comme un carter secondaire, fixé solidairement au carter de direction. REVENDICATIONS 1. Poussoir pour direction à crémaillère de véhicule automobile, ce poussoir (5) étant sollicité par des moyens élastiques (7) et venant en appui 5 contre le dos (4b) de la crémaillère (4), pour l'appliquer contre le pignon de direction (3), ledit poussoir (5) étant guidé en coulissement dans le carter de direction (2), ou dans une partie tubulaire (2a) solidaire de ce carter de direction (2), caractérisé en ce qu'il est pourvu, à sa périphérie (9), de languettes d'appui élastiques (12) qui coopèrent avec la paroi intérieure (2b) du 10 carter de direction (2), ou de la partie tubulaire (2a) solidaire de ce carter (2), dans lequel est guidé en coulissement ledit poussoir (5). 2. Poussoir pour direction à crémaillère selon la revendication 1, caractérisé en ce que les languettes d'appui élastiques (12) sont réalisées d'une seule pièce, notamment par moulage, avec le corps du poussoir (5). 3. Poussoir pour direction à crémaillère selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les languettes d'appui élastiques (12) comprennent une première série de languettes (12) réparties autour du poussoir (5), vers 20 son extrémité (10) éloignée de la crémaillère (4), et une seconde série de languettes (12) réparties autour du poussoir (5), vers son extrémité (11) appuyée sur la crémaillère (4). 4. Poussoir pour direction à crémaillère selon la revendication 3, 25 caractérisé en ce que chacune des deux séries de languettes d'appui élastiques (12) comprend des languettes (12) régulièrement réparties autour du poussoir (5), par exemple quatre languettes (12), réparties à des intervalles angulaires réguliers de 90 , le poussoir (5) étant dans ce cas pourvu, au total, de huit languettes d'appui élastiques (12). 30 5. Poussoir pour direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque languette d'appui élastique (12) prend place, au moins partiellement, dans un évidement (13) correspondant, creusé dans le corps du poussoir (5), la languette (12) 35 possédant, du fait de son élasticité, une mobilité relativement à l'évidement (13) correspondant, lui permettant d'être plus ou moins enfoncée dans cet évidement (13). 6. Poussoir pour direction à crémaillère selon l'ensemble des 5 revendications 2 et 5, caractérisé en ce que chaque évidement (13) se présente comme une rainure ménagée à la périphérie (9) du poussoir, parallèlement à son axe (A), et en ce que la languette (12) correspondante comprend un bras (12a) rattaché à une extrémité de la rainure (13) et s'étendant dans la direction longitudinale de cette rainure (13), et une tête 10 élargie (12b) formée à l'extrémité libre du bras (12a), cette tête (12b) coopérant avec la paroi intérieure (2b) du carter de direction (2) ou de la partie tubulaire (2a) solidaire de ce carter (2). 7. Poussoir pour direction à crémaillère selon la revendication 6, 15 caractérisé en ce que la tête élargie (12b) de chaque languette d'appui élastique (12) possède un profil arrondi, qui est tourné vers l'extérieur du poussoir (5).