Brevet FR2865449A1 — publié le 20050729

La présente invention concerne, de façon générale, les systèmes de direction mécanique à crémaillère pour véhicules automobiles. Elle se rapporte en particulier à la fonction de réglage de l'engrènement entre le pignon de direction et la crémaillère dans ce type de direction. Dans une direction mécanique à crémaillère de véhicule automobile, la rotation appliquée par le volant sur la colonne de direction se reporte sur le pignon de direction, lequel engrène avec la crémaillère pour convertir la rotation de la colonne de direction en une translation latérale. Le dispositif pignon-crémaillère est monté dans un ensemble carter, réalisé en un matériau métallique ou en matière synthétique. Les efforts appliqués sur ces éléments lors de l'utilisation du véhicule, conjugués aux imprécisions d'usinage, conduisent à des déformations élastiques, notamment de la crémaillère, qui induisent des conditions fonctionnelles rédhibitoires. Pour assurer une transmission régulière, précise et silencieuse au mécanisme de direction, afin d'obtenir un fonctionnement satisfaisant, il est habituellement prévu un dispositif d'appui permanent, appelé "ligne poussoir", qui permet de renforcer et de contrôler le contact de la crémaillère avec le pignon de direction, en compensant les jeux. Un exemple de ligne poussoir connue est donné dans le brevet français N 2 806 689 au nom du demandeur. Cette ligne poussoir comporte un poussoir guidé dans le carter de direction et appuyé sur la crémaillère, un obturateur inséré dans une partie tubulaire du carter, des moyens à ressort aptes à transmettre un effort axial au poussoir, et, pour assurer le réglage de cet effort axial transmis au poussoir, une rondelle de blocage déformable élastiquement, montée dans une partie tubulaire du carter recevant la ligne poussoir, la périphérie de la rondelle étant accrochée sur la paroi intérieure de la partie tubulaire du carter, dans une position axiale sélectionnée. Cependant le nombre de composants de cette ligne poussoir la rend difficilement manipulable sur une ligne de fabrication. En outre, l'étanchéité de la direction au niveau de cette ligne poussoir n'est pas satisfaisante. La présente invention vise à éviter ces inconvénients en fournissant une ligne poussoir facilement manipulable sur une ligne de fabrication, ce tout 35 en assurant son étanchéité. 2865449 2 A cet effet, l'invention a pour objet une ligne poussoir pour direction à crémaillère de véhicule automobile, comprenant un poussoir guidé dans le carter de direction et appuyé sur la crémaillère, un obturateur inséré dans une partie tubulaire du carter, coopérant avec des moyens à ressort aptes à transmettre un effort axial au poussoir, et une rondelle de blocage déformable élastiquement pour le réglage de l'effort axial transmis au poussoir et apte à s'accrocher par sa périphérie sur la paroi intérieure de la partie tubulaire du carter dans une position axiale sélectionnée, ladite rondelle de blocage étant fixée sur l'obturateur. Ainsi, l'idée inventive consiste ici à monter une rondelle de blocage non pas sur la paroi intérieure d'une partie tubulaire de carter, mais sur l'obturateur, de manière à former un ensemble monobloc facilement manipulable sur ligne de fabrication: cette simplification des opérations de montage de la ligne poussoir permet donc de réaliser une économie sensible. Le positionnement de l'obturateur, plus ou moins enfoncé dans la partie tubulaire du carter, et sur lequel viennent en appui les moyens à ressort, assure le réglage de l'effort axial transmis au poussoir puis à la crémaillère. Selon un autre aspect de l'invention, un joint annulaire, logé sur la paroi externe de l'obturateur en arrière de la rondelle de blocage, assure l'étanchéité entre l'obturateur et la paroi intérieure de la partie tubulaire du carter. L'obturateur ainsi obtenu assure à la fois l'étanchéité et le réglage de l'effort axial transmis au poussoir. Dans un premier mode de réalisation, l'obturateur est constitué d'une partie supérieure et d'une partie inférieure entre lesquelles est fixée la rondelle de blocage avant assemblage des deux parties de l'obturateur. La rondelle de blocage est donc "emprisonnée" entre les deux parties de l'obturateur. Dans un autre mode de réalisation, la rondelle de blocage est directement fixée sur l'obturateur par clipsage, par des points rivés, par des 30 encoches, ou par tout autre moyen connu. La rondelle de blocage comporte à sa périphérie, de façon connue, des moyens, tels que des ailettes inclinées ou un bord circulaire incliné formant une arête vive, qui assurent l'accrochage de cette rondelle sur la paroi intérieure de la partie tubulaire du carter. Le diamètre extérieur de la rondelle à l'état libre est très sensiblement supérieur au diamètre interne de la partie tubulaire du carter. Elle peut être obtenue notamment par découpe et emboutissage et réalisée en acier à ressort ou similaire, avec des caractéristiques mécaniques élevées qui lui confèrent cependant l'aptitude à une déformation élastique lors de la mise en place de l'obturateur dans le carter. 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'exemples, deux formes d'exécution de cette ligne poussoir pour direction à crémaillère, dessin sur lequel: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une ligne poussoir conforme à la présente invention; la figure 2 est une vue partielle en coupe axiale d'une variante de réalisation de cette ligne poussoir. 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 vers l'extérieur, de paroi intérieure 2b cylindrique. L'axe central A de la partie tubulaire 2a s'étend de manière sensiblement orthogonale aux axes du pignon 3 et de la crémaillère 4. Les éléments de la ligne poussoir, décrits ci-après, sont logés à l'intérieur de la partie tubulaire 2a du carter 2. Ils 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 de la crémaillère 4, le poussoir 5 vient en contact avec cette dernière par l'intermédiaire d'un patin d'appui 6. Un ressort à spires 9 exerce sur le poussoir 5 un effort axial F qui est transmis à la crémaillère 4 par le biais du patin d'appui 6. Un obturateur 10 est inséré dans la partie tubulaire 2a du carter 2, il comporte une rondelle de blocage 8 avec une zone périphérique 8b d'allure tronconique limitée extérieurement par une arête vive circulaire. A l'état libre, la rondelle de blocage 8 possède un diamètre extérieur très sensiblement supérieur au diamètre interne de la partie tubulaire 2a du carter 2. La rondelle de blocage 8 peut ainsi être arc-boutée dans la partie tubulaire 2a, en s'accrochant (avec une légère pénétration) dans la paroi intérieure 2b de ladite partie tubulaire 2a, le sens de montage de la rondelle de blocage 8 rendant le recul de celle-ci impossible. Le positionnement de l'obturateur 10, et donc de la rondelle de blocage 8 plus ou moins enfoncée dans la partie tubulaire 2a du carter 2, permet d'ajuster l'effort F axial transmis au poussoir 5, et donc l'effort de contact appliqué par la crémaillère 4 contre le pignon de direction 3. Un joint torique d'étanchéité 11 est logé dans une gorge annulaire de section rectangulaire ménagée sur la paroi externe de l'obturateur 10 en arrière de la rondelle de blocage 8. La gorge est agencée de telle sorte que le joint 11 en dépasse légèrement à l'état libre, pour pouvoir être comprimé par la paroi intérieure 2b de ladite partie tubulaire 2a du carter 2, et assurer ainsi l'étanchéité entre l'obturateur 10 et la paroi intérieure 2b de la partie tubulaire 2a du carter 2. Dans l'exemple illustré sur la figure 1, l'obturateur 10 est composé de deux parties: une partie supérieure 10a et une partie inférieure 10b entre lesquelles est fixée la rondelle de blocage 8. La figure 2 est une vue partielle illustrant une variante de réalisation dans laquelle la rondelle de blocage 8 est fixée par clipsage dans un obturateur 10 fait d'une seule pièce. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ligne poussoir pour direction à crémaillère qui ont été décrites ci-dessus à titre d'exemples: 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 incorporant la ligne poussoir précédemment décrite à une direction assistée, en destinant le même dispositif à une ligne poussoir avec poussoir de toute forme, matière ou constitution, - en modifiant les détails de forme de la rondelle de blocage, en réalisant les moyens à ressort sous toute forme appropriée. REVENDICATIONS 1 - Ligne poussoir pour direction mécanique à crémaillère de véhicule automobile, comprenant un poussoir (5) guidé dans le carter de direction (2) et appuyé sur la crémaillère (4), un obturateur (10) inséré dans une partie tubulaire (2a) du carter (2) et coopérant avec des moyens à ressort (9) aptes à transmettre un effort axial (F) au poussoir (5), et une rondelle de blocage (8), déformable élastiquement pour le réglage de l'effort axial (F) transmis au poussoir (5), et apte à s'accrocher par sa périphérie (8b) sur la paroi intérieure (2b) de la partie tubulaire (2a) du carter (2) dans une position axiale sélectionnée, ladite ligne poussoir étant caractérisée en ce que la rondelle de blocage (8) est fixée sur l'obturateur (10). 2 - Ligne poussoir selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'un joint annulaire (11) logé sur la paroi externe de l'obturateur (10) en arrière de la rondelle de blocage (8), assure l'étanchéité entre l'obturateur (10) et la paroi intérieure (2b) de la partie tubulaire (2a) du carter (2). 3 - Ligne poussoir selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'obturateur (10) est constitué d'une partie supérieure (10a) et d'une partie inférieure (10b) entre lesquelles est fixée la rondelle de blocage (8) avant assemblage des deux parties (10a, 10b) de l'obturateur. 4 - Ligne poussoir selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la rondelle de blocage (8) est directement fixée sur l'obturateur (10) par 25 clipsage, par des points rivés, ou par des encoches.