Brevet FR2880935A1 — publié le 20060721

POUSSOIR DE GUIDAGE D'UNE BARRE DE CREMAILLERE OU ANALOGUE La présente invention concerne les poussoirs de guidage d'une barre de 5 crémaillère ou analogue comme celle que l'on trouve dans les commandes de direction des véhicules automobiles. Notamment par le FR-A-2 761 037, il est déjà connu des mécanismes d'accouplement d'une crémaillère et de son pignon d'entraînement, comportant au moins un poussoir. Le problème qui se pose pour ce genre de dispositifs est le fait qu'ils doivent être produits en grande quantité à un prix de fabrication le plus faible possible, tout en bénéficiant des performances des réalisations plus onéreuses. Aussi, la présente invention a-t-elle pour but de réaliser un poussoir de guidage d'une barre de crémaillère ou analogue, qui tente de concilier toutes les conditions évoquées ci-dessus. Plus précisément, la présente invention a pour objet un poussoir de guidage d'une barre de crémaillère ou analogue, lorsque la barre de crémaillère présente au moins une portion de surface latérale convexe cylindrique de révolution de rayon R et que cette barre est apte à se déplacer en translation le long et/ou en rotation autour de son axe de révolution, ledit poussoir comportant É une embase, É un piston comportant un corps de piston, É un patin comportant une surface de guidage de forme sensiblement hémi cylindrique de révolution concave comportant au moins une partie de forme sensiblement complémentaire de ladite portion de surface latérale de la barre de crémaillère, É des moyens pour associer ledit patin avec ledit piston, et É des moyens pour exercer une force élastique entre ladite embase et ledit corps de piston de façon que la surface de guidage du patin soit apte à rester constamment en contact avec ladite portion de surface latérale de la barre de crémaillère, caractérisé par le fait que ledit patin est constitué d'une feuille d'un matériau à faible coefficient de frottement conformée de façon que la surface de guidage concave comporte: É une première zone centrale sensiblement cylindrique de rayon R 5 relativement rigide sensiblement centrée au sommet polaire de ladite forme sensiblement hémi cylindrique de révolution concave, É deux deuxième et troisième zones latérales de rayon R relativement rigides situées sensiblement symétriquement l'une de l'autre par rapport au plan polaire diamétral passant par le sommet polaire, et É deux quatrième et cinquième zones de liaison relativement souples reliant respectivement les deuxième et troisième zones latérales avec la première zone centrale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif 15 mais nullement limitatif, dans lesquels: Les figures 1A, 1B et 1C représentent, respectivement en vue de face, en coupe longitudinale et en perspective, un mode de réalisation avantageux d'un poussoir selon l'invention, la figure 1B étant une coupe dans le plan de la figure 1A, et Les figures 2A, 2B et 2C représentent, respectivement en perspective, en vue de dessus et en vue de côté, un mode de réalisation avantageux d'un élément constitutif de la structure du poussoir selon les figures 1 A à 1 C. Il est tout d'abord précisé que, sur les figures, les mêmes références désignent les mêmes éléments, quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent et quelle que soit la forme de représentation de ces éléments. De même, si des éléments ne sont pas spécifiquement référencés sur l'une des figures, leurs références peuvent être aisément retrouvées en se reportant à une autre figure. Il est aussi précisé que les figures représentent essentiellement un seul 30 mode de réalisation de l'objet selon l'invention, mais qu'il peut exister d'autres modes de réalisation qui répondent à la définition de cette invention. II est en outre précisé que, lorsque, selon la définition de l'invention, l'objet de l'invention comporte "au moins un" élément ayant une fonction donnée, le mode de réalisation décrit peut comporter plusieurs de ces éléments. Réciproquement, si les modes de réalisation de l'objet selon l'invention tel qu'illustrés comportent plusieurs éléments de fonction identique et si, dans la description, il n'est pas spécifié que l'objet selon cette invention doit obligatoirement comporter un nombre particulier de ces éléments, l'objet de l'invention pourra être défini comme comportant "au moins un" de ces éléments. Il est enfin précisé que lorsque, dans la présente description, une expression définit à elle seule, sans mention particulière spécifique la concernant, un ensemble de caractéristiques structurelles, [par exemple E = E(p, ti, s, ...)], ces caractéristiques peuvent être prises, pour la définition de l'objet de la protection demandée, quand cela est techniquement possible, soit séparément, [par exemple s, et/ou z, et/ou p, ...], soit en combinaison totale et/ou partielle, [par exemple E( , z, p) , et/ou E( s, t), et/ou E( z, p), et/ou E( s, p)]. Le poussoir selon l'invention permet de guider une barre de crémaillère ou analogue, lorsque la barre de crémaillère 1 présente au moins une portion de surface latérale 12 convexe cylindrique de révolution de rayon R et que cette barre est apte à se déplacer en translation le long et/ou en rotation autour de son axe de révolution 2. Le poussoir comporte essentiellement, une embase 3, un piston 4 comportant un corps de piston 5, un patin 6 comportant une surface de guidage 8 de forme sensiblement hémi cylindrique de révolution concave comportant au moins une partie de forme sensiblement complémentaire de la portion de surface latérale 12 de la barre de crémaillère 1, des moyens pour associer ce patin avec le piston 4, et des moyens 10 pour exercer une force élastique entre l'embase 3 et le corps de piston 5 de façon que la surface de guidage 8 du patin 6 soit apte à rester constamment en contact avec la portion de surface latérale 12 de la barre de crémaillère 1. L'embase 3 n'a été représentée que schématiquement sur la figure 1B car elle est bien connue en elle-même. Elle sera par exemple du même type que celles de l'art antérieur et ne sera pas plus amplement décrite ici. II en est de même pour les moyens 10 pour exercer une force élastique entre l'embase 3 et le corps de piston 5, qui sont par exemple constitués par un ressort métallique de type hélicoïdal ou analogue. Selon une caractéristique de l'invention, le poussoir se caractérise par le fait que le patin 6 est constitué d'une feuille d'un matériau à faible coefficient de frottement conformée de façon que la surface de guidage concave 8 comporte, comme illustré plus particulièrement sur la figure 1B, une première zone centrale 14 sensiblement cylindrique de rayon R relativement rigide et sensiblement centrée au sommet polaire 16 de la forme sensiblement hémi cylindrique de révolution concave, deux deuxième 18 et troisième 20 zones latérales de rayon R relativement rigides situées sensiblement symétriquement l'une de l'autre par rapport au plan polaire diamétral 22 passant par le sommet polaire 16, et deux quatrième 24 et cinquième 26 zones de liaison relativement souples, et donc élastiques, reliant respectivement les deuxième et troisième zones latérales 18, 20 avec la zone centrale 14. Dans un mode de réalisation avantageux, le corps de piston 5 est réalisé en un matériau ayant un coefficient d'élasticité supérieur à celui de la matière dans laquelle est réalisée la feuille constituant le patin 6, et la feuille est implantée dans une cavité 28 de forme générale sensiblement hémi cylindrique complémentaire de la face convexe de cette feuille, la cavité étant réalisée dans le corps de piston. Dans une réalisation préférentielle, les deux zones de liaison souples 24, 26 sont constituées par des portions évidées de la feuille, comme visible sur les figures 1B et 2A à 2C. Dans un autre mode de réalisation qui n'a pas été illustré dans l'unique souci de simplifier les dessins, il est cependant possible que les deux zones de liaison souples 24, 26 soient constituées par des portions amincies de la feuille. Quant aux moyens pour associer le patin 6 avec le piston 4 mentionnés auparavant, ils sont de préférence constitués par des moyens pour fixer le patin avec le piston. Avantageusement, ces moyens sont constitués par au moins une patte, 30, 32, 34 (cinq sont visibles sur les figures 2A et 2B) solidaire du patin 6 en déport de celui-ci et un logement 36, 38, 40 réalisé dans le piston, la patte et le logement étant agencés l'un par rapport à l'autre de façon que, lorsque le patin 6 est positionné dans la cavité 28, la patte 30, 32, 34 s'enfiche en force dans le logement pour, par exemple, s'y coincer. Selon une réalisation avantageuse, la patte est obtenue, comme les 5 pattes 30 et 34, par une découpe sensiblement en U dans la feuille, la découpe étant ensuite partiellement pliée pour former la patte en déport. II est cependant possible que les pattes soient obtenues par déformation par emboutissage de la feuille, comme la patte 32. De plus, de façon très préférentielle, les parties 42, 44 du corps de piston 5 bordant les deuxième et troisième zones latérales 18, 20 comportent des évidements 46, 48 qui leur donnent une souplesse supérieure à celle des parties restantes du corps de piston. Il est aussi avantageux que, comme illustré, le corps de piston 5 présente une forme sensiblement cylindrique de révolution dont l'axe de révolution 49 est 15 sensiblement contenu dans le plan polaire 22 défini ci-dessus. Il est aussi prévu une gorge circulaire 50 réalisée dans la paroi latérale cylindrique de révolution du corps de piston 5 et une bague annulaire 52 en un matériau présentant un coefficient d'élasticité supérieur à celui du matériau dans lequel est réalisé le corps de piston, la bague annulaire ayant une épaisseur supérieure à la profondeur de la gorge et étant positionnée dans la gorge en étant centrée sur l'axe de révolution 49 du corps de piston. Il est avantageux que le matériau dans lequel est réalisé le corps de piston 5 soit une matière plastique comme du polyester ou analogue, et que la feuille soit une feuille de bronze chargé d'un élément dopant, par exemple du PTFE ou analogue, tendant à diminuer le coefficient de frottement. Dans une réalisation qui a donné de bons résultats, pour une barre de crémaillère 1 d'environ deux centimètres de diamètre, la zone centrale 14 était définie sur un angle au centre a d'environ cinquante degrés, les deux zones de liaison 24, 26 étaient définies chacune sur un angle au centre y' et y" d'environ quinze degrés et les deux zones latérales 18, 20 étaient définies chacune sur un angle au centre f3' et j3" d'environ vingt degrés. Le poussoir selon l'invention dont la structure a été décrite ci-dessus présente des avantages certains, notamment les avantages suivants: La zone centrale 14 et les deux zones latérales 18, 20 constituent en fait, pour la barre de crémaillère, un référentiel de trois points d'appui (ou groupe de trois points) qui s'adaptent en fonction des défauts notamment d'usinage inévitables de la barre de crémaillère 1 et du patin 6. Les déplacements parasites de la barre de crémaillère 1 dans le plan polaire diamétral 22 sont compensés par le déplacement du corps de piston 5 par rapport à l'embase 3 et sont absorbés par les moyens élastiques 10. Les déplacements latéraux de la barre, c'est-à-dire perpendiculairement au plan polaire diamétral 22 et à l'axe de révolution 2 de la barre, sont compensés par des rotations (en réalité de faibles amplitudes) des zones latérales 18, 20 par rapport à la zone centrale 14, et ce, grâce aux zones de liaison souples 24, 26. De cette façon, la barre est constamment maintenue et, par exemple, ne vibre pas et ne subit pas des chocs ou analogues qui engendrent des bruits bien connus des techniciens. Les deux zones latérales 18, 20 sont maintenues élastiquement sur la surface latérale 12 de la barre 1 grâce aux zones de liaison souples 24, 26 et aux deux parties 42, 44 évidées du corps de piston 5 qui présentent une certaine élasticité et tendent encore plus à maintenir les deux zones latérale 18, 20 au contact de la surface latérale 12 de la barre de crémaillère 1. De plus, la structure du piston selon l'invention telle que décrite cidessus permet une fabrication moins onéreuse, du fait que le corps de piston 5 est en matière plastique et peut donc être obtenu par moulage ou analogue, et que, de par les matières dans lesquels ils sont réalisés et de par leurs structures, l'assemblage du patin et du corps de piston peut être automatisé. 7 REVENDICATIONS 1. Poussoir de guidage d'une barre de crémaillère ou analogue, lorsque la barre de crémaillère (1) présente au moins une portion de surface latérale (12) convexe cylindrique de révolution de rayon R et que cette barre est apte à se déplacer en translation le long et/ou en rotation autour de son axe de révolution (2), ledit poussoir comportant: É une embase (3), É un piston (4) comportant un corps de piston (5), É un patin (6) comportant une surface de guidage (8) de forme sensiblement hémi cylindrique de révolution concave comportant au moins une partie de forme sensiblement complémentaire de ladite portion de surface latérale (12) de la barre de crémaillère (1), É des moyens pour associer ledit patin avec ledit piston (4), É des moyens (10) pour exercer une force élastique entre ladite embase (3) et ledit corps de piston (5) de façon que la surface de guidage (8) du patin (6) soit apte à rester constamment en contact avec ladite portion de surface latérale (12) de la barre de crémaillère (1), ledit patin (6) étant constitué d'une feuille de matériau à faible coefficient de 20 frottement conformée de façon que la surface de guidage concave (8) comporte É une première zone centrale (14) sensiblement cylindrique de rayon R relativement rigide sensiblement centrée au sommet polaire (16) de ladite forme sensiblement hémi cylindrique de révolution concave, et É deux deuxième (18) et troisième (20) zones latérales de rayon R relativement rigides situées sensiblement symétriquement l'une de l'autre par rapport au plan polaire diamétral (22) passant par le sommet polaire (16), caractérisé par le fait que ladite surface de guidage concave (8) comporte en outre: É deux quatrième (24) et cinquième (26) zones de liaison relativement souples reliant respectivement les deuxième et troisième zones latérales (18, 20) avec ladite première zone centrale (14). 2. Poussoir selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit corps de piston (5) est réalisé en un matériau ayant un coefficient d'élasticité supérieur à celui de la matière dans laquelle est réalisée ladite feuille, et que ladite feuille est implantée dans une cavité (28) de forme générale sensiblement hémi cylindrique complémentaire de la face convexe de ladite feuille, ladite cavité étant réalisée dans ledit corps de piston. 3. Poussoir selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les deux zones de liaison souples (24, 26) sont constituées par des portions évidées de ladite feuille. 4. Poussoir selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les deux zones de liaison souples (24, 26) sont constituées par des portions amincies de ladite feuille. 5. Poussoir selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les moyens pour associer ledit patin avec ledit piston (4) sont constitués par des moyens pour fixer ledit patin avec ledit piston. 6. Poussoir selon la revendication 5, caractérisé par le fait que lesdits moyens pour fixer ledit patin avec ledit piston sont constitués par au moins une patte (30, 32, 34) solidaire du patin (6) en déport de celui-ci et un logement (36, 38, 40) réalisé dans ledit piston, ladite patte et ledit logement étant agencés l'un par rapport à l'autre de façon que, lorsque le patin (6) est positionné dans la cavité (28), la patte (30, 32, 34) s'entiche en force dans ledit logement. 7. Poussoir selon les revendications 3 et 6, caractérisé par le fait que ladite patte (30, 32, 34) est obtenue par une découpe sensiblement en U dans ladite feuille, ladite découpe étant pliée pour former ladite patte en déport. 8. Poussoir selon les revendications 3 et 6, caractérisé par le fait que ladite patte (30, 32, 34) est obtenue par déformation par emboutissage de ladite feuille pour former ladite patte en déport. 9. Poussoir selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que les parties du corps du piston (42, 44) bordant les deuxième et troisième zones latérales (18, 20) comportent des évidements (46, 48) pour donner à ces parties de piston (42, 44) une souplesse supérieure à celle des parties restantes du corps du piston (5).