Brevet FR2871768A1 — publié le 20051223

La présente invention concerne, de façon générale, les directions à crémaillère des véhicules automobiles. Plus particulièrement, cette invention s'intéresse à l'élément dit "poussoir" d'une telle direction, dont la fonction est de maintenir la crémaillère en contact d'engrènement avec le pignon de direction, tout en compensant les défauts de denture. Dans un système de direction à crémaillère, un pignon de direction est lié en rotation avec la colonne de direction, manoeuvrée à l'aide du volant de conduite du véhicule, le pignon venant en prise avec une crémaillère montée coulissante dans un carter de direction. Les deux extrémités de la crémaillère, extérieures au carter, sont accouplées à des biellettes de direction associées respectivement aux roues directrices droite et gauche du véhicule. Ainsi, la rotation du volant dans un sens ou dans l'autre, donc la rotation correspondante du pignon de direction, est convertie en une translation correspondante de la crémaillère qui, par l'intermédiaire des biellettes, provoque elle-même l'orientation des roues directrices du véhicule, pour un braquage à droite ou à gauche. De manière assez habituelle, dans ce type de direction, la crémaillère est maintenue en contact d'engrènement permanent contre le pignon à l'aide d'un organe mécanique désigné comme "poussoir", qui est monté coulissant, dans une partie du carter de direction ou dans un autre carter auxiliaire avec paroi intérieure cylindrique, suivant un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la crémaillère, et qui est sollicité élastiquement de manière à s'appuyer sur le dos de la crémaillère, par une partie terminale de forme adaptée, en particulier de profil concave, à l'opposé du pignon de direction. Grâce à un tel poussoir, les défauts d'engrènement de la crémaillère avec le pignon sont compensés, et ledit poussoir assure également le guidage de la crémaillère. A titre d'exemple, la demande de brevet européen n 0 860 345 décrit un poussoir de direction à crémaillère pour véhicule automobile, comportant un corps de poussoir en matière plastique moulée prévu pour être monté et guidé en coulissement dans une partie tubulaire du carter de direction, et pour être sollicité élastiquement par des moyens à ressort, reçus dans un évidement central ouvert à la base du corps de poussoir, à l'opposé de la crémaillère, de manière à s'appuyer sur le dos de la crémaillère par une partie terminale de forme adaptée. Le corps de poussoir, entièrement réalisé en matière plastique, est plus léger qu'un poussoir métallique, moins cher à fabriquer, et moins bruyant dans ses contacts avec des pièces métalliques adjacentes comme la crémaillère, la partie tubulaire du carter de direction dans laquelle il est logé, les moyens à ressort, etc. Toutefois, un tel corps de poussoir manque de rigidité par rapport à un poussoir métallique. En effet, le corps du poussoir étant réalisé en matière plastique et évidé en son centre, les contraintes exercées sur celui-ci lors du fonctionnement de la direction, ainsi que la chaleur de l'environnement, entraînent un affaissement du poussoir dans le temps. La fonction de l'ensemble poussoir n'étant à terme plus assurée correctement, les bruits d'engrènement du pignon et de la crémaillère augmentent et le confort de conduite du véhicule en est affecté. La présente invention vise à éviter ces inconvénients en proposant une conception de poussoir essentiellement en matière plastique qui tout en préservant la légèreté, le faible coût de fabrication, et la bruyance réduite, présente une rigidité équivalente à celle d'un poussoir qui serait réalisé en un matériau métallique. A cet effet, l'invention a pour objet un poussoir tel que rappelé précédemment, avec, monté autour de l'évidement central du corps de poussoir, un insert rigide, notamment métallique, de forme sensiblement tubulaire dont une première extrémité en saillie annulaire, continue ou discontinue, vers l'intérieur ou l'extérieur ou les deux, est noyée par surmoulage dans la partie terminale du corps de poussoir, dans la région du fond dudit évidement central. Ainsi, l'idée inventive consiste à renforcer le poussoir par un insert rigide, par exemple en tôle emboutie, noyé ou non dans la matière plastique de la partie du corps de poussoir comportant l'évidement central prévu pour recevoir les moyens à ressort. La première extrémité de l'insert, noyée dans la partie terminale du corps de poussoir, peut: - être en saillie annulaire vers l'intérieur et présenter une forme 35 tronconique évasée, inclinée vers la base du corps de poussoir; 2871768 3 - être en saillie annulaire vers l'extérieur et présenter une forme tronconique évasée, inclinée vers la crémaillère; présenter une alternance de saillies annulaires vers l'extérieur, inclinées vers la crémaillère, et vers l'intérieur, inclinées vers la base du corps 5 de poussoir. D'une manière générale, la forme de l'insert est optimisée pour obtenir la meilleure rigidité possible pour le poussoir. Selon une possibilité, une seconde extrémité de l'insert est en saillie annulaire, continue ou discontinue, vers l'extérieur, éventuellement noyée dans la base du corps de poussoir ou affleurant de manière à enserrer cette dernière, de sorte que l'insert transmet directement à ladite base les efforts exercés sur la partie terminale du poussoir. Le poussoir selon l'invention présente ainsi une rigidité équivalente à celle d'un poussoir réalisé en un matériau métallique, tout en conservant pour l'essentiel les avantages techniques et économiques des poussoirs actuels en matière plastique. De toute façon, l'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 crémaillère de véhicule automobile. L'unique figure de ce dessin est une vue en coupe d'un poussoir conforme à la présente invention, passant par l'axe central de ce poussoir. Le poussoir, désigné dans son ensemble par le repère 2, est prévu pour coulisser dans une partie tubulaire 1 du carter de direction. Le poussoir 2 comporte un corps 4 de poussoir, en matière plastique moulée, de forme générale cylindrique avec un axe central A. Une partie terminale du poussoir 2 est adaptée au dos de la crémaillère 3, c'est-à-dire que le corps 4 de poussoir possède une face terminale 6 de profil concave tournée vers la crémaillère 3. Le poussoir 2 est destiné à maintenir la crémaillère 3 en contact avec le pignon de direction, en prenant appui sur le dos de cette crémaillère 3, contre lequel il est sollicité par des moyens à ressort (non représentés). Ces moyens à ressort sont reçus de manière connue en soi dans un évidement central 7 ménagé à la base 5 du corps 4 de poussoir, évidement de forme générale cylindrique et centré sur l'axe A, s'ouvrant vers l'extérieur à l'opposé de la face terminale concave 6. 2871768 4 Selon l'invention, l'évidement 7 reçoit un insert tubulaire métallique 8, par exemple en tôle emboutie, surmoulé avec le corps 4 de poussoir lors de la fabrication de ce dernier. L'insert 8, présente une forme "en tulipe" comme suit. Une première extrémité 9 de l'insert 8 forme une saillie annulaire, continue ou discontinue, vers l'intérieur et est noyée dans la partie terminale 6 du corps 4 de poussoir, dans la région du fond de l'évidement central 7, de manière à améliorer la raideur de la face terminale 6. Cette première extrémité 9 possède une forme tronconique très 10 évasée, inclinée légèrement vers la base 5 du corps 4 pour épouser la forme de la face terminale 6. Une seconde extrémité 10 de l'insert 8 forme une saillie annulaire, continue ou discontinue, vers l'extérieur, comme une collerette, de manière à enserrer la base 5 du corps 4 de poussoir, afin que l'insert 8 transmette à ladite base 5 les efforts exercés sur la face terminale 6. Grâce à la forme de l'insert 8, la raideur du poussoir 2 est accrue, tandis que les efforts sont mieux répartis sur l'ensemble du poussoir 2. Ainsi renforcé, le poussoir selon l'invention est aussi rigide qu'un poussoir réalisé en un matériau métallique, tout en conservant pour l'essentiel les avantages techniques et économiques des poussoirs actuels en matière plastique, ce qui permet de préserver la longévité de la ligne poussoir Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce poussoir pour direction à crémaillère qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: - en modifiant les formes de détail de l'insert et sa disposition dans le corps de poussoir, en particulier en noyant la seconde extrémité annulaire 10 de l'insert 8 dans la matière plastique de la base 5 du corps 4 de poussoir, ou encore en réalisant la première extrémité 9 de l'insert 8 en saillie annulaire vers l'extérieur, ou à la fois vers l'intérieur et vers l'extérieur; - en destinant l'invention à des directions à crémaillère de tout type, en particulier des directions manuelles ou des directions assistées. REVENDICATIONS 1. Poussoir de direction à crémaillère pour véhicule automobile, comportant un corps (4) de poussoir essentiellement en matière plastique moulée prévu pour être monté et guidé en coulissement dans une partie tubulaire (1) du carter de direction, et pour être sollicité élastiquement par des moyens à ressort, reçus dans un évidement central (7) ouvert à la base (5) du corps (4) de poussoir, à l'opposé de la crémaillère (3), de manière à s'appuyer sur le dos de la crémaillère (3) par une partie terminale (6) de forme adaptée, caractérisé en ce qu'est monté, autour de l'évidement central (7), un insert rigide (8), notamment métallique, de forme sensiblement tubulaire dont une première extrémité (9) en saillie annulaire, continue ou discontinue, est noyée par surmoulage dans la partie terminale (6) du corps (4) de poussoir, dans la région du fond dudit évidement central (7). 2. Poussoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première extrémité (9) de l'insert (8), noyée dans la partie terminale (6) du corps (4) de poussoir, est en saillie annulaire vers l'intérieur et présente une forme tronconique évasée, inclinée vers la base (5) du corps (4) de poussoir. 3. Poussoir selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la première extrémité (9) de l'insert (8), noyée dans la partie terminale (6) du corps (4) de poussoir, est en saillie annulaire vers l'extérieur et présente une forme tronconique évasée, inclinée vers la crémaillère (3). 4. Poussoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première extrémité (9) de l'insert (8), noyée dans la partie terminale (6) du corps (4) de poussoir, présente une alternance de saillies annulaires vers l'extérieur, inclinées vers la crémaillère (3), et vers l'intérieur, inclinées vers la base (5) du corps (4) de poussoir. 5. Poussoir selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une seconde extrémité (10) de l'insert (8) est en saillie annulaire, continue ou discontinue, notamment vers l'extérieur, éventuellement noyée dans la base (5) du corps (4) de poussoir ou affleurant de manière à enserrer cette dernière.