Brevet FR3089140A1 — publié le 20200605

Description Titre de l'invention : Dispositif de serrage d'une barre comprenant un mors muni d'au moins une rainure [0001] L'invention concerne le domaine des crémaillères utilisées clans un système de direction d'un véhicule et se rapporte plus particulièrement à la fabrication desdites crémaillères. [0002] Un système de direction d'un véhicule a pour objet de permettre à un conducteur de contrôler une trajectoire du véhicule en modifiant un angle d'orientation des roues du véhicule au moyen d'un volant de direction. L'angle d'orientation des roues est notamment lié à un angle du volant de direction. Le conducteur modifie l'angle du volant de direction en exerçant un effort sur le volant de direction. [0003] Généralement, un système de direction comprend plusieurs éléments dont ledit volant, une crémaillère, et deux roues chacune reliée à une biellette. La crémaillère est la pièce permettant de manoeuvrer les roues, c'est-à-dire permettant de modifier l'angle d'orientation des roues, via les biellettes. La crémaillère transforme une variation de l'angle du volant de direction en une variation de rotation des roues du véhicule. [0004] Une fabrication de la crémaillère comprend notamment une étape de brochage pendant laquelle on introduit une barre cylindrique dans un dispositif de serrage, entre un premier mors et un second mors. Lc premier mors et le second mors comprennent chacun une partie de maintien qui a une forme de gorge et qui est lisse. La barre est positionnée de manière à ce qu'une surface extérieure de la barre soit en contact avec les parties de maintien, et qu'un arc de la barre soit en saillie par rapport auxdits mors. [0005] Lc premier mors et le second mors sont ensuite serrés l'un par rapport à l'autre de façon à maintenir la barre dans une position déterminée. [0006] Enfin, une broche est déplacée transversalement à un axe d'élongation de la barre afin de réaliser un usinage de l'arc de la barre. La broche est une pièce munie d'une série de dents tranchantes. Un passage de la broche sur l'arc provoque un arrachement de matière de la barre au passage de chacune des dents de la broche. Après le passage de la broche, la barre présente une denture, on parle alors de crémaillère. [0007] Ainsi, la crémaillère comprend une denture. La crémaillère a une forme d'un cylindre, tronqué suivant son axe d'élongation et dont le diamètre est généralement compris entre 22mm et 34mm. La crémaillère mesure généralement entre 400mm et 900nuri selon son axe d'élongation. Elle est réalisée dans un matériau ferromagnétique. [0008] La denture comporte une pluralité de dents qui s'étendent selon un axe transversal à l'axe d'élongation de la crémaillère. Une dent a une longueur égale à la corde de l'arc de la barre. Chaque dent est séparée de la dent adjacente par un fond de dent. 2 [0009] Lors du passage de la broche sur l'arc de la barre, la broche exerce une force sen- siblement tangente à la barre pouvant mettre en rotation la barre selon son axe d'élongation, et cela malgré le maintien par les mors. Cette mise en rotation de la barre entraine une création de défauts au niveau de la denture et la mise au rebus de la crémaillère fabriquée. [0010] L'invention a pour but de remédier à tout ou partie des inconvénients précités en proposant un dispositif de serrage permettant d'améliorer le maintien de la barre lors de l'étape de brochage. [0011] L'invention a pour objet un dispositif de serrage d'une barre de forme cylindrique, comprenant un premier mors et un second mors mobile par rapport au premier mors, chaque mors étant muni d'un corps de serrage et d'au moins une face de brochage s'étendant dans un même plan de brochage, au moins l'un des deux mors comprenant une partie de maintien qui a une forme de gorge destinée à coopérer par complémentarité de forme avec la barre, caractérisé en cc que la partie de maintien est munie d'au moins un élément de maintien destiné à se déformer lors d'un serrage de la barre dans le dispositif de serrage. [0012] Ainsi, l'au moins un élément de maintien permet d'améliorer, lors d'une étape de brochage par exemple, le maintien de la barre destinée à créer une crémaillère par le dispositif de serrage. L'élément de maintien permet donc d'éviter une rotation de la barre selon son axe d'élongation lorsqu'elle est bloquée entre le premier mors et le second mors et qu'une force transversale à son axe d'élongation est exercée sur celle-ci. Cela arrive par exemple, lors d'une étape de brochage. [0013] Plus précisément, l'au moins un élément de maintien, lors du serrage de la barre dans le dispositif de serrage, va se déformer légèrement, de manière à favoriser une création de points de contact entre la barre et la partie de maintien. [0014] En effet, la déformation permet une adaptation de l'élément de maintien à une forme de la ban-e. En d'autres termes, la déformation permet un ajustement de l'élément de maintien à la barre en tenant compte des variations résiduelles, liées aux tolérances de fabrication, de la forme de la barre et de la partie de maintien. [0015] Plus les points de contact entre la barre et la partie de maintien seront nombreux et plus, par un phénomène de frottements, la barre sera bloquée dans la partie de maintien. [0016] Selon une caractéristique de l'invention, l'au moins un élément de maintien comprend au moins une arête libre. [0017] Ainsi l'élément de maintien présente au moins une arête libre, c'est-à-dire, une arête non en contact avec la partie de maintien. L'arête libre est susceptible de se déformer lors du serrage de la barre dans le dispositif de serrage. [0018] Selon une caractéristique de l'invention, l'au moins une arête libre s'étend suivant un 3 axe d'élongation de l'élément de maintien. [0019] Selon une caractéristique de l'invention, une section dans un plan sensiblement transverse à un axe d'élongation de l'élément de maintien de l'au moins un élément de maintien a sensiblement une forme de carré. [0020] Ainsi l'élément de maintien a sensiblement une forme d'un parallélogramme qui présente deux arêtes libres [0021] Selon une caractéristique de l'invention, la partie de maintien comprend une pluralité d'éléments de maintien. [0022] Ainsi, le maintien de la barre entre le premier mors et le second mors est amélioré. [0023] Selon une caractéristique de l'invention, la pluralité d'éléments de maintien sont ré- gulièrement répartis sur la partie de maintien. [0024] Ainsi, les éléments de maintien entrainent une augmentation, et une meilleure ré- partition des points de contact entre la partie de maintien et la barre, sans fragiliser la partie de maintien. [0025] Selon une caractéristique de l'invention, l'au moins un élément de maintien est formé par un évidement de la partie de maintien. [0026] Ainsi, l'évidement crée dans la partie de maintien, autour dudit évidement, une zone de fragilité permettant la déformation des bords de ladite zone de fragilité. En effet, un matériau de la partie de maintien peut se déformer en direction de l'évidement de manière à ce que la zone de fragilité prenne parfaitement la forme de la barre. [0027] Selon une caractéristique de l'invention, l'au moins un élément de maintien est formé par une succession d'encoches. [0028] La succession d'encoches favorise une légère déformation de la partie de maintien lors du serrage de la barre entre le premier mors et le second mors. De cette manière, la partie de maintien est parfaitement adaptée à la forme de la barre. Ainsi, la succession d'encoches entraine une augmentation, et une meilleure répartition des points de contact, c'est-à-dire des frottements, entre la partie de maintien et la barre. [0029] Selon une caractéristique de l'invention, l'au moins un élément de maintien est formé par une rainure. [0030] Selon une caractéristique de l'invention, l'au moins une rainure s'étend suivant un axe d'élongation de la partie de maintien. [0031] L'axe d'élongation de la partie de maintien correspond à un axe d'élongation de la banc lorsque ladite barre est insérée entre le premier mors et le second mors. [0032] Ainsi, lorsqu'une force sensiblement tangente à la barre est exercée sur ladite barre, ou lorsque la force exercée sur la barre met en rotation ladite barre selon son axe d'élongation, l'au moins une rainure favorise une légère déformation de la partie de maintien au niveau de la rainure selon un axe d'élongation de la rainure. De cette manière la mise en rotation est bloquée. [0033] Selon une caractéristique de l'invention, l'au moins une rainure s'étend suivant un axe transverse à un axe d'élongation de la partie de maintien. [0034] Ainsi, on favorise une légère déformation de la partie de maintien selon un axe transverse à un axe d'élongation de la partie de maintien. [0035] Selon une caractéristique de l'invention, l'au moins une rainure est une rainure droite. [0036] Ainsi, l'au moins une rainure est facilement réalisable dans la partie de maintien par fraisage. [0037] Selon une caractéristique de l'invention, chaque mors est muni d'une partie de maintien qui a une forme de gorge destinée à coopérer par complémentarité de forme avec la barre. [0038] Ainsi, la barre qui a une forme cylindrique est au moins partiellement entourée par les mors lorsque celle-ci est introduite dans le dispositif de serrage. [0039] Selon une caractéristique de l'invention, la partie de maintien de chaque mors comprend au moins un élément de maintien. [0040] Ainsi, le maintien de la barre est amélioré. [0041] Selon une caractéristique de l'invention, deux rainures adjacentes sont séparées par un angle compris entre 4° et 17'. [0042] L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation selon la présente invention, donné à titre d'exemple non limitatif et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : [0043] [fig.1] est une image d'un dispositif de serrage selon l'invention vue de face dans lequel est inséré une barre avant une étape de brochage; [0044] [fig.2] est une vue latérale du dispositif de serrage selon l'invention lors de l'étape de brochage de la barre; [0045] [fig.3] est une image du dispositif de serrage selon l'invention vue de face dans lequel est inséré une barre après l'étape de brochage [0046] [fig.4] est une vue latérale du dispositif de serrage selon l'invention après l'étape de brochage de la barre; [0047] [fig.5] représente en perspective un mors selon un premier mode de réalisation de l'invention [0048] [fig.6] représente également en perspective le mors selon le premier mode de réalisation de l'invention ; [0049] [fig.7] est une vue latérale du mors de la figure 5 selon l'invention ; [0050] [fig.8] est un détail de la figure 7 ; [0051] [fig.9] représente une empreinte des points de contact entre une partie de maintien d'un premier mors et d'un second mors selon l'état de l'art, avec une barre ; [0052] [fig.10] représente une empreinte des points de contact entre une partie de maintien d'un premier mors et d'un second mors selon le premier mode de réalisation de l'invention, avec une barre ; [0053] [fig.11] représente en perspective d'un mors selon un second mode de réalisation de l' invention ; [0054] [fig.12] représente en perspective d'un mors selon un troisième mode de réalisation de l' invention. [0055] Une fabrication d'une crémaillère destinée à être installée dans un véhicule au- tomobile comprend notamment une étape de brochage pendant laquelle on introduit une barre 1 dans un dispositif de serrage 10. Les figures 1 à 4 illustrent un dispositif de serrage 10 selon l'invention dans lequel est inséré une bure avant et après l'étape de brochage [0056] La barre 1 avant brochage a une forme cylindrique. Une longueur de la barre 1 est déterminée selon un axe d'élongation de la barre 1. [0057] Le dispositif de serrage 10 comprend un premier mors 11 et un second mors 12, mobile par rapport au premier mors 11, entre lesquels est positionnée la barre 1. [0058] Le premier mors 11 et le second mors 12 sont chacun munis d'un corps de serrage 13, d'une face de brochage 14 et d'une partie de maintien 15. [0059] Les figures 5 à 8, 11 et 12 représentent plus précisément un mors 11, 12 selon l'invention. Le premier mors 11 et le second mors 12 étant sensiblement symétriques, les figures 5 à 8, 11 et 12 illustrent le premier mors 11 ou le second mors 12. La description ci-après est réalisée en référence au premier mors 11, cependant, une description identique peut être réalisée pour le second mors 12. [0060] Le corps de serrage 13 permet de fixer le premier mors 11 sur le dispositif de serrage 10. A cet effet, le corps de serrage 13 comprend des orifices de fixation 13'. [0061] La face de brochage 14 s'étend dans un plan de brochage La face de brochage 14 est munie de crans s'étendant selon un axe transversal à un axe d'élongation de la partie de maintien 15. 6 [0062] La partie de maintien 15 a une forme de gorge destinée à coopérer par complé- mentarité de forme avec la barre 1. Ainsi un diamètre de la partie de maintien 15 est sensiblement égal au diamètre de la barre 1. [0063] Selon un premier mode de réalisation, tel que représenté en figures 5 à 8, la partie de maintien 15 est munie d'une pluralité d'éléments de maintien ayant une forme de rainures 20 s'étendant selon l'axe d'élongation de la partie de maintien 15, c'est-à-dire selon l'axe d'élongation de la barre 1 lorsque la barre 1 est introduite dans le dispositif de serrage 10. La pluralité de rainures 20 est régulièrement répartie sur la partie de maintien 15. [0064] Chaque rainure 20 est une rainure 20 droite dont une section dans un plan transversal à un axe d'élongation desdites rainures a sensiblement une forme carrée. Chaque rainure 20 est espacée d'un angle a de 6,75°. Chaque rainure 20 présente deux arêtes libres 23. [0065] Lors de l'insertion de la barre 1 dans le dispositif de serrage, la barre 1 est po- sitionnée de manière à ce qu'une surface extérieure de la barre 1 soit en contact avec les parties de maintien 15 du premier mors 11 et du second mors 12, et qu'un arc de la barre 1 soit en saillie par rapport auxdits mors 11, 12. Autrement dit, les mors 11, 12 entourent partiellement la barre 1 de sorte qu'un arc de la barre 1 soit en saillie par rapport à la face de brochage 14. [0066] Le premier mors 11 et le second mors 12 sont ensuite serrés l'un par rapport à l'autre de façon à maintenir la barre 1 dans une position déterminée. Le premier mors 11 est rapproché du second mors 12 de manière à exercer une pression sur la barre 1. [0067] Enfin, une broche 30 est déplacée transversalement à l'axe d'élongation de la barre 1 suivant le plan de brochage, afin de réaliser un usinage de l'arc de la barre 1. [0068] La broche 30 est une pièce munie d'une série de dents 31 tranchantes. Un passage de la broche 30 sur l'arc provoque un arrachement de matière de la barre 1 au passage de chacune des dents 31 de la broche. [0069] Lors du passage de la broche 30 sur l'arc de la barre 1, la broche exerce une force r3 sensiblement tangente à la barre 1. [0070] Les rainures 20, en favorisant une légère déformation de la partie de maintien 15, en- traînent une augmentation, et une meilleure répartition des points de contact 40, c'est-à-dire des frottements, entre les parties de maintien 15 des mors 11, 12 et la barre 1. [0071] La répartition des points de contacts 41 entre des mors 50 présentant une partie de maintien lisse est représentée en figure 9. Il s'agit de mors 50 de l'état de l'art. on constate que les points de contacts 41 sont inégalement répartis sur la surface de la partie de maintien. [0072] La répartition des points de contacts 40 entre des mors 11, 12 présentant une partie 7 de maintien 15 comprenant des rainures 20, telles que décrites dans l'invention, est représentée en figure 10. On constate alors une présence de points de contact 40 sensiblement tout au long des rainures 20. De cette manière, les points de contact 40 sont répartis de manière plus homogène sur la surface de la partie de maintien 15. [0073] Après le passage de la broche 30, la barre 1 présente une denture 60, on parle alors de crémaillère. [0074] La crémaillère a une forme d'un cylindre tronqué suivant son axe d'élongation comme cela est représenté, selon une vue en coupe, en figure 4. [0075] Selon un second mode de réalisation, tel que représenté en figure 11, la partie de maintien 15 est munie d'une pluralité d'éléments de maintien ayant une forme de rainures 20 s'étendant selon l'axe d'élongation de la partie de maintien 15, et d'une pluralité d'éléments de maintien ayant une forme de rainures 21 s'étendant selon un axe d'élongation transverse à l'axe d'élongation de la partie de maintien 15. La pluralité de rainures 20, 21 est régulièrement répartie sur la partie de maintien 15. La pluralité de rainures 20, 21 présente deux arêtes libres 23. [0076] Selon un troisième mode de réalisation, tel que représenté en figure 12, la partie de maintien 15 est munie d'une pluralité d'éléments de maintien formant une succession d'encoches 22 s'étendant selon l'axe d'élongation de la partie de maintien 15. La succession d'encoches 22 est régulièrement répartie sur la partie de maintien 15. La pluralité de rainures 20, 21 présente deux arêtes libres 23. [0077] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et re- présentés aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. 8