Brevet FR3162719A1 — publié le 20251205

Système de crémaillère de direction d’un véhicule automobile équipé d’un groupe motopropulseur (4), ce système comprenant un boîtier de crémaillère allongé (12) contenant une crémaillère coulissante, disposant de fixations sur un berceau du véhicule (2), et d’un support de liaison d’extrémité (24) d’une biellette (20) de fixation du groupe motopropulseur (4). Figure 2 SYSTEME DE CREMAILLERE DE DIRECTION DE VEHICULE AVEC SUPPORT DE BIELLETTE DE FIXATION MOTEUR La présente invention concerne un système de crémaillère de direction de véhicule automobile comportant un support de biellette de fixation du groupe motopropulseur, ainsi qu’un véhicule automobile équipé d’un tel système de crémaillère et un procédé d’assemblage de ce véhicule. Un type de véhicule automobile connu, présenté notamment par le document FR-A1-3074453, comporte un groupe motopropulseur disposé dans le compartiment avant, qui peut être à traction électrique, comprenant plusieurs fixations sur un berceau de la caisse du véhicule formant une plate-forme, équipées de liaisons élastiques pour filtrer les vibrations et les bruits. Une biellette arrière disposée sensiblement horizontalement, parallèlement à l’axe longitudinal du véhicule, comporte des liaisons élastiques fixées d’un côté sur la face arrière du groupe motopropulseur et de l’autre à la caisse du véhicule, formant chacune un pivot présentant un axe disposé suivant la direction transversale du véhicule, pour transmettre des efforts suivant la longueur de cette biellette. La biellette arrière réalise une reprise de couple s’opposant au couple moteur transmis par le groupe motopropulseur aux roues du véhicule par les arbres des roues, afin d’éviter son basculement suivant la direction transversale. La biellette arrière comporte de plus des butées de limitation du débattement de ses pivots d’extrémité pour, en cas de choc avant important sur le véhicule transmettant une énergie au groupe motopropulseur, limiter son basculement vers l’arrière pouvant entraîner des risques d’intrusion dans l’habitacle et de blessures des passagers. Par ailleurs le document JP-B2-6543039 présente une crémaillère de direction disposée dans un boîtier allongé transversalement, à l’arrière du groupe motopropulseur, qui reçoit le mouvement du volant de direction pour coulisser en actionnant le pivotement des roues avant par l’intermédiaire de barres fixées aux extrémités par des rotules. Il est connu alors de passer la biellette arrière de fixation du groupe motopropulseur au-dessus du boîtier de crémaillère pour relier directement la face arrière de ce groupe à un support fixé sur le dessus du berceau, en arrière de ce boîtier. On notera que la crémaillère de direction et les supports du groupe motopropulseur, pouvant transmettre des efforts importants, doivent présenter des fixations résistantes sur le berceau regroupant l’ensemble des principaux composants du train avant du véhicule. On doit prévoir une biellette présentant une longueur supérieure à la largeur du boîtier de crémaillère pour passer au-dessus, puis une fixation spécifique du support de sa liaison arrière sur le berceau qui s’ajoute aux fixations du boîtier de crémaillère disposé en avant. On a alors des problèmes d’encombrement sur le berceau devant comporter des points d’ancrage particuliers résistants pour chaque élément, le boîtier de crémaillère et la liaison arrière de la biellette, de masse ajoutée par la biellette qui est longue et par les renforts du berceau pour les points d’ancrage spécifiques, et de coût pour la préparation et l’installation de ces différents composants. La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur. Elle propose à cet effet un système de crémaillère de direction d’un véhicule automobile équipé d’un groupe motopropulseur, ce système comprenant un boîtier de crémaillère allongé contenant une crémaillère coulissante, disposant de fixations sur un berceau du véhicule, ce système étant remarquable en ce que le boîtier de crémaillère comporte un support de liaison d’extrémité d’une biellette de fixation du groupe motopropulseur. Un avantage de ce système de crémaillère et qu’en intégrant directement le support de liaison de la biellette sur le boîtier de crémaillère, on profite de ce boîtier formant un ensemble rigide, disposant d’une fixation résistante sur la caisse du véhicule, pour former le support de la biellette. De cette manière on n’a pas à prévoir sur la caisse un emplacement résistant spécifique pour cette liaison de biellette ce qui évite de prévoir un espace pour le recevoir, et simplifie sa conception. Les coûts de fabrication des composants et le temps d’assemblage peuvent être réduits, ce qui diminue le prix de revient de l’ensemble. De plus, la biellette peut relier directement le groupe motopropulseur au boîtier de crémaillère disposé généralement juste en arrière, sans passer en arrière de cette crémaillère, ce qui permet de réaliser une biellette plus courte présentant une masse réduite et un coût diminué. Le système de crémaillère selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, le support de liaison d’extrémité est suivant l’axe de la crémaillère disposé dans une partie centrale du boîtier allongé de crémaillère. Avantageusement, le support de liaison d'extrémité est disposé à la verticale au-dessus de la crémaillère. Avantageusement, le support de liaison d’extrémité est suivant l’axe de la crémaillère disposé à côté d’une partie de commande de crémaillère de liaison avec une colonne de direction. Avantageusement, le support de liaison d'extrémité comporte un anneau recevant à l’intérieur une liaison élastique avec la biellette. Dans ce cas, l’anneau peut présenter un axe qui est parallèle à l’axe de la crémaillère. De plus, avantageusement l’anneau est formé d’une seule pièce par un moulage avec le boîtier de crémaillère. L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d’une crémaillère de direction faisant partie d’un système de crémaillère comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes. Le véhicule automobile peut comporter un groupe motopropulseur de traction électrique qui est disposé en avant du boîtier de crémaillère. L’invention a de plus pour objet un procédé d’assemblage d’un véhicule comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce qu’il comporte une étape de formation d’un sous-ensemble comprenant le système de crémaillère avec la biellette fixée dessus, puis une étape d’assemblage de ce sous-ensemble dans le véhicule. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 présente en vue de côté un groupe motopropulseur de traction électrique disposé en avant d’un système de crémaillère selon l’art antérieur ; FIG. 2 présente en vue de côté ce groupe motopropulseur disposé en avant d’un système de crémaillère selon l’invention ; et FIG. 3 présente en vue arrière le groupe motopropulseur et ce système de crémaillère. Dans l’ensemble du document la direction supérieure ou dessus est relative à un véhicule posé sur un sol horizontal, la direction transversale est perpendiculaire à l’axe longitudinal du véhicule, la direction avant AV est relative à son sens de marche. La FIG. 1 présente un berceau 2 recevant vers l’avant AV un groupe motopropulseur 4 comprenant une machine électrique de traction 6 disposée au-dessus de l’axe du différentiel 8 entraînant des arbres reliés aux roues motrices du véhicule. Une colonne de direction 10 comportant à son extrémité supérieure le volant de direction disposé dans l’habitacle, présente une extrémité inférieure qui rentre dans une partie de commande 18 fixée au-dessus du boîtier de crémaillère 12 formant une partie longiligne, pour commander le coulissement axial de la crémaillère 14 disposée suivant la direction transversale du véhicule. Le boîtier de crémaillère 12 est maintenu rigidement par des supports de crémaillère sur le dessus du berceau 2, en arrière du groupe motopropulseur 4, afin d’obtenir une liaison résistante aux efforts appliqués par la crémaillère 14 sur les roues directrices du véhicule. Le boîtier de crémaillère 12 avec sa partie de commande 18 comporte un carter formé d’une pièce par un moulage en alliage d’aluminium. Une biellette longitudinale de reprise de couple 20 présente une liaison d’extrémité avant 22 fixée sur la face arrière du groupe motopropulseur 4, et une liaison d’extrémité arrière 24 comprenant une liaison élastique de filtration des vibrations et des bruits. La biellette de reprise de couple 20 s’oppose au couple transmis par le groupe motopropulseur 4 sur les roues motrices, qui est centré sur l’axe du différentiel 8. La biellette 20 doit aussi résister aux efforts importants appliqués sur le groupe motopropulseur 4 en cas de choc violent sur l’avant du véhicule, afin de préserver la sécurité des passagers. Un support 26 de liaison arrière de biellette 24 fixé sur le dessus du berceau 2, en arrière du boîtier de crémaillère 12, comporte au-dessus un anneau 28 recevant à l’intérieur un élastomère 30 qui maintient un axe transversal 32 engagé dans l’extrémité arrière de la biellette 20. On a, suivant la direction longitudinale, une distance D1 entre l’axe transversal 32 de la liaison arrière 24 et la liaison avant 22, qui prend en compte la largeur du boîtier de crémaillère 12 de manière à pouvoir passer au-dessus. On obtient une distance D1 relativement importante qui donne une biellette longue 20 présentant une masse et un coût élevé. De plus, il faut prévoir en arrière d’une partie résistante du berceau 2 de fixation du boîtier de crémaillère 12, une partie complémentaire recevant le support arrière de biellette 26, ce qui ajoute une masse et un encombrement. Les figures 2 et 3 présentent un boîtier de crémaillère 12 comprenant sur le dessus de sa partie longiligne, à côté de la partie de commande 18, un support de liaison arrière de biellette 24 comportant un anneau 28 qui est formé directement par le moulage métallique de ce boîtier. En particulier, on prévoit dans le moule d’injection du boîtier de crémaillère 12 un tiroir supplémentaire pour réaliser l’anneau 28. On a une quantité de matière supplémentaire très limitée qui augmente peu le prix de revient du boîtier de crémaillère 12. L’anneau 28 et la biellette 20 sont disposés, suivant l’axe de la crémaillère 14, au milieu du boîtier 12 et du groupe motopropulseur 4 ce qui donne une symétrie par rapport aux deux axes de roue 40 transmettant un couple. On obtient un axe transversal 32 de liaison arrière 24 disposé sensiblement verticalement au-dessus de l’axe de crémaillère 14, au plus près de cette crémaillère, et au plus près de la face arrière du groupe motopropulseur 4 ce qui donne une biellette 20 qui est très courte. La distance D2 entre l’axe transversal 32 de la liaison arrière 24 et la liaison avant 22 est nettement réduite par rapport à l’art antérieur. L’anneau de liaison arrière 28 formé directement par le moulage du boîtier de crémaillère 12, permet de supprimer le support arrière de biellette 26 ce qui réduit la masse et les coûts. De plus le berceau 2 comporte uniquement des fixations résistantes pour le boîtier de crémaillère 12, sans utiliser de fixation supplémentaire pour la biellette arrière 20, ce qui permet aussi de le simplifier en réduisant sa masse et son coût. Le temps d’assemblage du véhicule et les coûts de main-d’œuvre sont réduits, la fixation du boîtier de crémaillère 12 sur le berceau 2 réalisant automatiquement la mise en place de la liaison arrière de biellette 24. Par ailleurs, pour le montage du véhicule, on peut effectuer la préparation d’un sous-ensemble comprenant le boîtier de crémaillère 12 complètement équipé avec sa crémaillère 14, recevant la biellette arrière 20 fixée par sa liaison arrière 24, qui forme un sous-ensemble délivré à l’atelier d’assemblage du véhicule. On diminue alors le nombre de sous-ensembles à approvisionner dans cet atelier et à monter sur le véhicule, ce qui simplifie les opérations d’assemblage final de ce véhicule. Système de crémaillère de direction d’un véhicule automobile équipé d’un groupe motopropulseur (4), ce système comprenant un boîtier de crémaillère allongé (12) contenant une crémaillère coulissante (14), disposant de fixations sur un berceau du véhicule (2), caractérisé en ce que le boîtier de crémaillère (12) comporte un support de liaison d’extrémité (24) d’une biellette (20) de fixation du groupe motopropulseur (4). Système de crémaillère selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support de liaison d’extrémité (24) est suivant l’axe de la crémaillère (14) disposé dans une partie centrale du boîtier allongé de crémaillère (14). Système de crémaillère selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le support de liaison d'extrémité (24) est disposé à la verticale au-dessus de la crémaillère (14). Système de crémaillère selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de liaison d’extrémité (24) est suivant l’axe de la crémaillère (14) disposé à côté d’une partie de commande de crémaillère (18) de liaison avec une colonne de direction (10). Système de crémaillère selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support de liaison d'extrémité (24) comporte un anneau (28) recevant à l’intérieur une liaison élastique avec la biellette (20). Système de crémaillère selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’anneau (28) présente un axe qui est parallèle à l’axe de la crémaillère (14). Système de crémaillère selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l’anneau (28) est formé d’une seule pièce par un moulage avec le boîtier de crémaillère (12). Véhicule automobile équipé d’une crémaillère de direction (14), caractérisé en ce que cette crémaillère (14) fait partie d’un système de crémaillère selon l’une quelconque des revendications précédentes. Véhicule automobile selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comporte un groupe motopropulseur de traction électrique (4) qui est disposé en avant du boîtier de crémaillère (12). Procédé d’assemblage d’un véhicule selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce qu’il comporte une étape de formation d’un sous-ensemble comprenant le système de crémaillère avec la biellette (20) fixée dessus, puis une étape d’assemblage de ce sous-ensemble dans le véhicule.