Brevet FR3161603A1 — publié le 20251031

Système de crémaillère de direction de véhicule automobile comportant un boîtier de crémaillère (12) comprenant des fixations (20) sur un berceau du véhicule (2), une crémaillère (26) coulissant à l'intérieur de ce boîtier (12) suivant un axe de crémaillère (A), et comportant deux paliers espacés (22) de rotation d’une barre anti-devers (24), fixés directement sur un côté du boîtier (12), qui sont alignés suivant un axe de paliers (B) parallèle à l’axe de crémaillère (A). Figure 3 SYSTEME DE CREMAILLERE DE DIRECTION DE VEHICULE AUTOMOBILE AVEC PALIERS DE BARRE ANTI-DEVERS FIXES DESSUS La présente invention concerne un système de crémaillère de direction de véhicule automobile comportant des paliers de guidage en rotation d’une barre anti-dévers qui sont fixés dessus, ainsi qu’un véhicule automobile équipé d’un tel système de crémaillère et un procédé d’assemblage de ce véhicule. Un type de train avant de véhicule automobile connu, présenté notamment par le document FR-A1-2922160, comporte une barre anti-dévers disposée au-dessus d’un berceau de train avant formant une plate-forme fortement rigide recevant les éléments de liaison au sol du véhicule comprenant la direction et la suspension. Le dessus du berceau reçoit de chaque côté un palier de rotation de la barre anti-dévers qui est maintenu par une bride le recouvrant, fixée au berceau par des vis le traversant. La bride de maintien comporte un bras montant dirigé vers l’extérieur du véhicule, qui se termine par un cylindre vertical recevant une vis de fixation du berceau sous la caisse du véhicule. La bride constitue ainsi un élément rigide réalisant deux fonctions ce qui évite d’utiliser deux pièces différentes, le maintien du palier de la barre anti-dévers sur le berceau et la fixation de ce berceau sous la caisse, ces fonctions nécessitant une résistance élevée pour transmettre des efforts qui peuvent être importants. Par ailleurs, il est connu de fixer sur le berceau un boîtier de crémaillère de direction commandant le pivotement des roues avant, disposé parallèlement à la barre anti-dévers, entre le groupe motopropulseur et le tablier arrière séparant l’habitacle du compartiment moteur. On a alors, suivant la longueur du véhicule, successivement les fixations du boîtier de direction puis celles des paliers de guidage de la barre anti-dévers, chacun de ces éléments étant fixé directement au berceau, ce qui nécessite des espaces longitudinaux successifs pour les deux fixations. Toutefois, sur certains véhicules on cherche à obtenir dans le compartiment moteur un ensemble mécanique présentant suivant la longueur, une compacité élevée comprenant une meilleure intégration de cet ensemble mécanique, permettant de réaliser une carrosserie courte. En particulier, les groupes motopropulseurs de traction électrique présentant des géométries différentes des groupes avec moteur thermique, disposés en avant du boîtier de direction et de la barre anti-devers fixés séparément, peuvent donner, suivant l’axe longitudinal du véhicule, un encombrement qui pose des problèmes pour obtenir une bonne compacité du compartiment moteur. 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 de véhicule automobile comportant un boîtier de crémaillère comprenant des fixations sur un berceau du véhicule, et une crémaillère coulissant à l’intérieur de ce boîtier suivant un axe de crémaillère, ce système étant remarquable en ce qu’il comporte deux paliers espacés de rotation d’une barre anti-devers, fixés directement sur un côté du boîtier, qui sont alignés suivant un axe de paliers parallèle à l’axe de crémaillère. Un avantage de ce système de crémaillère et qu’en fixant directement les paliers de la barre anti-dévers sur le boîtier qui constitue un support rigide lié au berceau, on n’a pas besoin de prévoir sur le dessus de ce berceau et à côté du boîtier de crémaillère un emplacement spécifique pour recevoir les paliers. On peut supprimer une distance nécessaire pour installer sur le berceau les paliers avec leurs brides de fixation, et rapprocher l’axe de la barre anti-dévers de celui de la crémaillère ce qui réduit l’encombrement de la mécanique suivant la direction longitudinale du véhicule, et donne un compartiment moteur qui peut être plus court. De plus, on limite la masse, les temps d’assemblage et les coûts en supprimant les fixations des paliers sur le berceau ce qui réduit le nombre de composants. On peut aussi préparer à l’avance un sous-ensemble complet comprenant le boitier de direction équipé de la barre anti-dévers fixée dessus, qui est ensuite apporté dans l’atelier d’assemblage du véhicule. Le système de crémaillère selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Selon un mode de réalisation, le boîtier comporte pour chaque palier une forme recevant une bague de guidage de la barre anti-dévers qui est directement réalisée dans le matériau du boîtier. Dans ce cas, avantageusement les formes sont réalisées par le moulage d’un alliage d’aluminium constituant le boîtier de crémaillère. En particulier, chaque palier peut comporter une bride rapportée de maintien de la bague de guidage. Avantageusement, les paliers sont formés près des dispositifs de fixation sur le berceau du véhicule. L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile équipé d’une crémaillère de direction qui fait partie d’un système de crémaillère comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes. En particulier, les paliers peuvent être formés sur le côté du boîtier de crémaillère qui est tourné vers l’avant du véhicule. 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 équipé du système de crémaillère avec sa barre anti-devers 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’une crémaillère de direction d’un véhicule selon l’art antérieur ; FIG. 2 présente en vue arrière ce groupe motopropulseur ; et FIG. 3 présente en vue de côté ce groupe motopropulseur disposé en avant d’une crémaillère de direction d’un véhicule selon l’invention. 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. Les figures 1 et 2 présentent un berceau 2 recevant vers l’avant du véhicule AV un groupe motopropulseur 4 comprenant une machine électrique de traction 6 disposée au-dessus de l’axe du différentiel 8 entraînant des arbres 10 reliés aux roues motrices du véhicule. Une colonne de direction 16 traversant le tablier de l’habitacle par un dispositif d’étanchéité 18, présente une base rentrant dans un carter de commande 14 comprenant un pignon qui déplace dans un boîtier de direction allongé transversalement une crémaillère 26 alignée suivant un axe de crémaillère A. Le boîtier de direction 12 comporte deux systèmes de fixation 20 espacés transversalement, rigidement fixés sur le dessus du berceau 2 afin d’obtenir une transmission d’effort qui peut être élevé entre la colonne de direction 16 et les roues directrices en passant par la crémaillère 26. De manière habituelle, les systèmes de fixation 20 comportent des bossages formés par le moulage du corps du boîtier 12 dans un alliage d’aluminium, qui présentent des perçages verticaux recevant des vis traversant le berceau 2 pour serrer ce boîtier sur le dessus du berceau. Une barre anti-devers 24 comporte une partie droite alignée transversalement, guidée par deux paliers 22 comprenant une bague de rotation, fixés par des brides de paliers au-dessus du berceau 2 entre le boîtier de direction 12 et le groupe motopropulseur 4, cette partie droite se prolongeant à chaque extrémité par une partie courbée 26 reliée à un élément de la suspension pour contrôler son débattement. Il faut alors prévoir suivant la direction longitudinale du véhicule un espace entre le groupe motopropulseur 4 et le boîtier de direction 12 donnant une première distance D1 entre l’axe de barre A et l’axe de barre anti-devers B, plus une deuxième distance D2 entre cet axe de crémaillère et l’axe du différentiel 8 de ce groupe. La FIG. 3 présente un boîtier de direction 12 comprenant sur son côté avant deux bossages 30 écartés suivant la direction transversale, qui sont formés directement par une extension du moulage de ce boîtier. Les bossages 30 comportent chacun un perçage recevant une bague de guidage d’un palier 22 de barre anti-devers 24, ces deux paliers étant alignés suivant la direction transversale du véhicule pour recevoir la partie droite de cette barre. En variante le boîtier 12 peut comporter pour chaque palier 22 une forme en berceau recevant une bague de guidage de la barre anti-dévers 24, directement réalisée dans le moulage du matériau du boîtier, puis une chape de fixation de cette bague qui l’entoure. Avantageusement on dispose les bossages 30 des paliers 22 à proximité des systèmes de fixation 20 sur le berceau 2 pour obtenir une liaison directe et une grande rigidité entre ces paliers et le berceau. L’intégration des bossages de paliers 30 dans le boîtier de direction 12 permet de réaliser un usinage pour l’axe des paliers B au plus près de l’axe de la crémaillère A, ce qui donne une première distance réduite D1’ suivant la direction longitudinale du véhicule qui est la plus petite possible. On obtient alors une distance totale D1’ plus D2’ qui est réduite, le groupe motopropulseur 4 est reculé dans le compartiment moteur qui peut être plus court. L’intégration des bossages de paliers 30 directement dans le boîtier de direction 12 lors de son moulage permet aussi de réaliser au moins une partie de l’entourage de la bague de rotation dans ce bossage. De plus il n’est pas nécessaire de prévoir un emplacement renforcé sur le berceau 2 pour recevoir des fixations des paliers 22. On peut limiter le nombre de pièces utilisées, réduire la masse de l’ensemble, et diminuer le nombre d’opérations à effectuer pour le montage. On obtient une réduction des coûts d’approvisionnement des pièces et de main-d’œuvre d’assemblage. Par ailleurs pour le montage du véhicule on peut effectuer la préparation d’un sous-ensemble comprenant le boîtier de direction 12 complètement équipé avec sa crémaillère 26, recevant la barre anti-devers 24 maintenue par ses paliers 22 sur ce boîtier, qui forment 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 du véhicule. Système de crémaillère de direction de véhicule automobile comportant un boîtier de crémaillère (12) comprenant des fixations (20) sur un berceau du véhicule (2), et une crémaillère (26) coulissant à l'intérieur de ce boîtier (12) suivant un axe de crémaillère (A), caractérisé en ce qu’il comporte deux paliers espacés (22) de rotation d’une barre anti-devers (24), fixés directement sur un côté du boîtier (12), qui sont alignés suivant un axe de paliers (B) parallèle à l’axe de crémaillère (A). Système de crémaillère selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (12) comporte pour chaque palier (22) une forme recevant une bague de guidage de la barre anti-dévers (24), qui est directement réalisée dans le matériau du boîtier (12). Système de crémaillère selon la revendication 2, caractérisé en ce que les formes sont réalisées par le moulage d’un alliage d’aluminium constituant le boîtier de crémaillère (12). Système de crémaillère selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que chaque palier (22) comporte une bride rapportée de maintien de la bague de guidage. Système de crémaillère selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les paliers (22) sont formés près des fixations (20) sur le berceau du véhicule (2). Véhicule automobile équipé d’une crémaillère de direction (26), caractérisé en ce que cette crémaillère (26) fait partie d’un système de crémaillère selon l’une quelconque des revendications précédentes. Véhicule automobile selon la revendication 6, caractérisé en ce que les paliers (22) sont formés sur le côté du boîtier de crémaillère (12) qui est tourné vers l’avant du véhicule. Véhicule automobile selon la revendication 7, 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 l’une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu’il comporte une étape de formation d’un sous-ensemble comprenant le système de crémaillère avec sa barre anti-devers (24) fixée dessus, puis une étape d’assemblage de ce sous-ensemble dans le véhicule.