FR3057232B1 - Biellette de direction avec amortisseur elastique protege sous le soufflet du carter de direction - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un mécanisme de direction (1) comprenant une crémaillère (2) de direction montée coulissante dans un carter de direction (3) et qui est connectée à une biellette de direction (4) qui comporte une tige (5) qui relie un premier organe d'articulation (6) à un second organe d'articulation (7) destiné à être raccordé à un porte-fusée (8), ledit mécanisme (1) comprenant également un manchon d'étanchéité (14) élastique qui délimite une enceinte de protection (15), étanche à l'eau liquide, autour de l'extrémité (2A) de la crémaillère (2), la tige (5) de la biellette de direction (4) étant subdivisée en une portion de tige amont (5A), portant le premier organe d'articulation (6), et une portion de tige aval (5B) distincte de la portion de tige amont (5A) et portant le second organe d'articulation (7), la portion de tige amont (5A) étant raccordée à la portion de tige aval (5B) par une jonction (16) qui comprend un organe amortisseur (17) élastique conçu pour amortir des déplacements relatifs de la portion de tige aval (5B) par rapport à la portion de tige amont (5A), et ladite jonction (16) étant située à l'intérieur de l'enceinte de protection (15) délimitée par le manchon d'étanchéité (14).

Description

Biellette de direction avec amortisseur élastique protégé sous le soufflet du carter de direction
La présente invention concerne les mécanismes de direction pour véhicules, et plus particulièrement l'agencement des biellettes de direction qui sont utilisées dans de tels mécanismes pour transmettre un mouvement de braquage de la crémaillère de direction aux porte-fusées qui portent les roues directrices.
Il est connu que les aspérités de la chaussée génèrent des chocs et des vibrations qui tendent à se propager en remontant la chaîne cinématique du mécanisme de direction depuis les roues jusqu'au volant de conduite, ce qui est source d'inconfort pour le conducteur. C'est pourquoi on prévoit parfois, au sein des mécanismes de direction, des organes amortisseurs en élastomère qui permettent d'amortir les chocs et les vibrations ainsi générés.
Par ailleurs, les inventeurs ont découvert que la présence d'un organe amortisseur convenablement dimensionné pouvait avantageusement permettre de créer, lorsque le conducteur manœuvre le volant de conduite, un déphasage (un retard) entre l'angle d'orientation des roues directrices et l'angle du volant de conduite, déphasage qui a pour conséquence d'augmenter le rayon de braquage du véhicule, par rapport à ce que serait ledit rayon de braquage si les roues suivaient exactement et instantanément l'angle du volant de conduite, et ainsi de diminuer la vitesse de lacet du véhicule, de telle sorte que le véhicule a moins tendance à survirer.
Toutefois, la mise en œuvre de tels organes amortisseurs tend à augmenter la taille et le poids du mécanisme de direction, et expose ledit mécanisme à un risque accru de corrosion, dans la mesure où l'eau ou le brouillard salin (c'est-à-des gouttelettes d'eau salée qui se trouvent en suspension dans l'air, soit naturellement du fait que le véhicule se trouve en bord de mer, soit par exemple après un déneigement de la chaussée par salage) peuvent parfois s'infiltrer entre les pièces métalliques qui abritent lesdits organes amortisseurs.
Les objets assignés à l'invention visent par conséquent à remédier aux inconvénients susmentionnés, et à proposer un nouvel agencement de mécanisme de direction qui assure un filtrage mécanique efficace des chocs et vibrations causés par les aspérités la chaussée, ainsi qu'une amélioration du comportement dynamique du véhicule, notamment en lacet, tout en conservant une certaine compacité et une bonne résistance à la corrosion.
Les objets assignés à l'invention sont atteints au moyen d'un mécanisme de direction comprenant une crémaillère de direction qui est montée coulissante dans un carter de direction, ladite crémaillère possédant une extrémité qui émerge dudit carter de direction et qui est connectée à une biellette de direction, ladite biellette de direction comportant une tige qui relie un premier organe d'articulation, tel qu'une sphère de rotule, connecté à la crémaillère, à un second organe d'articulation destiné à raccorder ladite biellette de direction à un organe effecteur, tel qu'un porte-fusée, ledit mécanisme comprenant également un manchon d'étanchéité élastique qui joint le carter de direction à la biellette de direction de sorte à délimiter une enceinte de protection, étanche au moins à l'eau liquide, autour de l'extrémité de la crémaillère, ledit mécanisme étant caractérisé en ce que la tige de la biellette de direction est subdivisée en une portion de tige amont, portant le premier organe d'articulation, et une portion de tige aval distincte de la portion de tige amont et portant le second organe d'articulation, en ce que la portion de tige amont est raccordée à la portion de tige aval par une jonction qui comprend un organe amortisseur élastique qui est interposé entre la portion de tige amont et la portion de tige aval de manière à pouvoir amortir des déplacements relatifs de la portion de tige aval par rapport à la portion de tige amont, et en ce que ladite jonction est située à l'intérieur de l'enceinte de protection délimitée par le manchon d'étanchéité.
Avantageusement, l'organe amortisseur élastique interposé entre la portion de tige amont et la portion de tige aval autorise une certaine mobilité relative de la portion de tige aval par rapport à la portion de tige amont, et notamment des mouvements relatifs axiaux de va-et-vient, tout en dissipant l'énergie desdits mouvements relatifs, ce qui permet notamment, selon une première fonction, d'amortir les chocs et vibrations en provenance de la route, et d'empêcher ainsi lesdits chocs et vibrations de remonter jusqu'au volant de conduite, ou bien encore, selon une seconde fonction, de créer un déphasage contrôlé entre la manœuvre du volant de conduite et la réponse en orientation effective des roues directrices, de manière à réduire la vitesse de lacet, et ainsi rendre le comportement du véhicule en virage plus progressif.
En outre, le fait de placer la jonction entre les portions de tige amont et aval dans la même enceinte de protection que l'extrémité ouverte du carter de direction et l'extrémité de la crémaillère, à l'abri sous le manchon d'étanchéité, lequel peut être de préférence un soufflet de direction, permet de préserver ladite jonction de toute pénétration au moins d'eau liquide, et notamment de brouillard salin, ou bien de poussière, de gravillons ou de fluides présents à bord du véhicule, tels que carburant, lubrifiant, liquide de frein, etc.
En outre, le fait de placer la jonction, et plus particulièrement l'organe amortisseur, ainsi que le manchon d'étanchéité (soufflet de direction) qui protège ladite jonction, dans un volume de l'espace qui est déjà occupé habituellement par ledit manchon d'étanchéité, permet de ne pas augmenter, ou du moins de ne pas augmenter significativement, l'encombrement du mécanisme de direction. D'autres objets, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus en détail à la lecture de la description qui suit, ainsi qu'à l'aide des dessins annexés, fournis à titre purement illustratif et non limitatif, parmi lesquels :
La figure 1 illustre, selon une vue partielle en perspective, un mécanisme de direction selon l'invention, sur lequel le manchon d'étanchéité a été retiré pour faire apparaître l'extrémité de la crémaillère ainsi que la jonction entre les portions de tige amont et aval.
La figure 2 illustre, selon une vue en perspective, le mécanisme de direction de la figure 1 avec le manchon d'étanchéité mis en place.
La figure 3 illustre, selon une vue de détail en coupe longitudinale, l'enceinte de protection du mécanisme de direction des figures 1 et 2.
La figure 4 illustre, selon une vue en perspective coupée longitudinalement, le détail d'une biellette de direction du mécanisme des figures 1 à 3.
La figure 5 illustre, selon une vue éclatée en coupe longitudinale, la biellette de direction de la figure 4.
La figure 6 illustre, selon une vue schématique en section droite, l'opération de sertissage permettant de solidariser par déformation plastique deux éléments constitutifs de la portion de tige amont.
La présente invention concerne un mécanisme de direction 1 comprenant une crémaillère de direction 2 qui est montée coulissante dans un carter de direction 3.
Ladite crémaillère 2 possède une extrémité 2A qui émerge dudit carter de direction 3 et qui est connectée à une biellette de direction 4.
Ladite biellette de direction 4 comporte une tige 5 qui relie un premier organe d'articulation 6, tel qu'une sphère de rotule 6, connecté à la crémaillère 2, à un second organe d'articulation 7 destiné à raccorder ladite biellette de direction 4 à un organe effecteur 8, tel qu'un porte-fusée 8.
Ledit porte fusée 8 porte au moins une roue directrice 9, tel que cela est schématisé sur la figure 2, si bien que lorsque l'on déplace la crémaillère 2, celle-ci entraîne la biellette 4 qui agit à son tour sur le porte-fusée 8 pour modifier l'orientation en lacet de ladite roue 9.
De préférence, et tel que cela est schématisé sur la figure 2, le mécanisme de direction 1 appartient à un système de direction assistée, équipé d'un moteur d'assistance 10, de préférence un moteur d'assistance électrique, par exemple de type brushless, ledit moteur d'assistance 10 étant destiné à produire un effort d'assistance qui aide le conducteur à manœuvrer le mécanisme de direction 1, selon des lois d'assistance prédéterminées qui sont stockées dans un calculateur qui gère ledit système de direction.
Le mécanisme de direction 1 comprendra également, de façon connue en soi, un volant de conduite 11 qui permet au conducteur d'actionner ledit mécanisme 1.
De préférence, ledit volant de conduite 11 sera à cet effet porté par une colonne de direction 12 qui vient en prise sur la crémaillère 2 au moyen d'un pignon d'entraînement 13.
Par commodité de description, on notera X4 l'axe longitudinal (axe principal) de la biellette de direction 4, et plus particulièrement l'axe longitudinal de la tige 5 de ladite biellette 4, selon laquelle ladite biellette 4 est sollicitée en traction ou en compression lors des manœuvres de la crémaillère 2.
On désignera alors par « axiale » une direction ou une dimension considérée coaxialement ou parallèlement audit axe longitudinal X4, et par « radiale » une direction ou une dimension considérée perpendiculairement audit axe X4.
Par ailleurs, tel que cela est visible sur les figures 2 et 3, le mécanisme de direction 1 comprend également un manchon d'étanchéité 14 élastique qui joint (axialement) le carter de direction 3 à la biellette de direction 4 de sorte à délimiter une enceinte de protection 15, étanche au moins à l'eau liquide, autour de l'extrémité 2A de la crémaillère 2, et plus particulièrement autour du premier organe d'articulation 6. L'étanchéité de l'enceinte de protection 15 empêchera avantageusement toute intrusion d'eau liquide dans ladite enceinte de protection 15, et notamment toute intrusion d'eau de ruissellement issue de la pluie ou projetée par les roues, ou bien encore toute intrusion de brouillard salin.
Plus particulièrement, l'enceinte de protection 15 sera étanche au moins à l'eau liquide, et ce sur une plage de pression qui s'étend au moins de la pression atmosphérique jusqu'à une pression de 100 bars, voire davantage, afin de supporter le nettoyage à haute pression.
Bien entendu, l'enceinte de protection 15 sera à plus forte raison étanche aux particules solides, de type gravillons, ainsi qu'à des liquides autres que l'eau, susceptibles de se trouver dans l'environnement externe du mécanisme de direction 1, et dont on souhaite qu'ils ne puissent pas pénétrer dans l'enceinte de protection 15, tels que par exemple les liquides automobiles de type lubrifiant (huile), carburant, liquide de refroidissement, liquide de frein, etc.
De préférence, ledit manchon d'étanchéité 14 est en matériau élastomère.
De façon particulièrement préférentielle, le manchon d'étanchéité 14 est formé par un soufflet, préférentiellement en élastomère, et pourra donc être assimilé à un soufflet dans ce qui suit.
Une telle forme en soufflet facilitera notamment les déformations élastiques en compression axiale, en extension axiale, et en déviation angulaire (en flexion) du manchon d'étanchéité 14, qui permettent audit manchon d'étanchéité 14 d'accommoder les déplacements relatifs en rapprochement et en éloignement de l'extrémité 2A de la crémaillère et de la biellette 4 par rapport au carter de direction 3, et ce quelle que soit l'orientation angulaire de ladite biellette 4 par rapport à la crémaillère 2 et au carter de direction 3.
Selon l'invention, la tige 5 de la biellette de direction 4 est subdivisée en une portion de tige amont 5A, portant le premier organe d'articulation 6, et une portion de tige aval 5B distincte de la portion de tige amont 5A et portant le second organe d'articulation 7.
La portion de tige amont 5A est raccordée à la portion de tige aval 5B par une jonction 16 qui comprend un organe amortisseur 17 élastique qui est interposé entre la portion de tige amont 5A et la portion de tige aval 5B de manière à pouvoir amortir des déplacements relatifs de la portion de tige aval 5B par rapport à la portion de tige amont 5A (et réciproquement).
Plus particulièrement, l'organe amortisseur élastique 17 sera agencé de manière à pouvoir amortir, par sa déformation élastique, les déplacements relatifs axiaux de la portion de tige amont 5A par rapport à la portion de tige aval 5B.
Lesdits déplacements relatifs pourront résulter par exemple d'efforts axiaux de traction ou de compression exercés par la crémaillère 2, et en particulier par le volant de conduite 11, lors de manœuvres de braquage, à l'encontre de la roue directrice 9, ou bien encore résulter d'efforts en traction ou en compression qui correspondent à des chocs ou des vibrations provoqués par l'action de la chaussée sur la roue directrice 9.
Par convention, on désigne ici par « amont » un élément orienté vers la crémaillère 2, le carter 3, et le volant de conduite 11, et par « aval » un élément orienté à l'opposé, vers le porte-fusée 8 et la roue directrice 9.
La raideur de l'organe amortisseur 17 est avantageusement choisie inférieure aux modules d'Young des portions de tige amont 5A et aval 5B, de manière à autoriser d'une part une mobilité relative élastique, notamment axiale, entre lesdites portions de tige amont 5A et aval 5B, par déformation élastique dudit organe amortisseur 17 en traction/compression, et d'autre part un amortissement des oscillations axiales en traction/compression.
Selon l'invention, la jonction 16 est située à l'intérieur de l'enceinte de protection 15 délimitée par le manchon d'étanchéité 14, tel que cela est visible sur les figures 1, 2 et 3.
Le manchon d'étanchéité 14 forme donc une enveloppe qui s'étend depuis le carter 3 d'une part, auquel ledit manchon d'étanchéité 14 est fixé de manière étanche au moins à l'eau liquide, par exemple au moyen d'une première bride de constriction 20 du genre anneau élastique, jusqu'en aval de la jonction 16 d'autre part, et plus particulièrement jusqu'en aval de la ligne de séparation 21 apparente de ladite jonction 16.
On désigne par « ligne de séparation 21 » la zone où apparaît la séparation physique entre la portion de tige amont 5A et la portion de tige aval 5B.
En pratique, ladite ligne de séparation 21 peut ainsi être matérialisée par une portion visible de l'organe amortisseur 17 prise en sandwich entre la portion de tige amont 5A et la portion de tige aval 5B, tel que cela est illustré sur les figures 3 et 4.
Une seconde bride de constriction 22, du genre anneau élastique, permet de serrer le manchon d'étanchéité 14 de façon étanche au moins à l'eau liquide contre la tige 5 de la biellette 4, tout autour de l'axe longitudinal X4, tel que cela est visible sur les figures 2 et 3.
Avantageusement, l'enveloppe formée par le manchon d'étanchéité 14 recouvre ainsi non seulement l'extrémité 2A de la crémaillère, ainsi qu'une partie de la biellette de direction 4 incluant le premier organe d'articulation 6, mais également la jonction 16, et plus particulièrement la ligne de séparation 21, et conserve ainsi tous ces éléments à l'abri dans une même enceinte de protection 15 étanche qui s'étend depuis le carter 3 jusqu'à (au moins) la portion de tige aval 5B de la biellette 4.
Le manchon d'étanchéité 14 protège ainsi efficacement (au moins) de l'humidité et des projections d'eau la jonction 16, et plus particulièrement l'interface que forme l'organe amortisseur 17 entre la portion de tige amont 5A et la portion de tige aval 5B au niveau de la ligne de séparation 21, sans qu'il soit nécessaire de prévoir des organes d'étanchéité spécifiques au niveau de ladite ligne de séparation 21.
De préférence, la portion de tige aval 5B est pourvue d'un logement d'accueil 23, destiné à recevoir l'organe amortisseur 17 ainsi qu'une partie 24 de la portion de tige amont 5A, dite « pied » 24, sur laquelle ledit organe amortisseur 17 vient en appui.
Tel que cela est notamment visible sur les figures 3 à 5, et selon une caractéristique préférentielle qui peut constituer une invention à part entière, ledit logement d'accueil 23 est formé par un trou borgne qui est percé axialement dans la portion de tige aval 5B, qui est délimité radialement par une paroi latérale 23L, et qui présente une ouverture de passage 25 permettant l'introduction de l'organe amortisseur 17 et du pied 24 de la portion de tige amont 5A dans ledit logement d'accueil 23.
De préférence, la portion de tige aval 5B présente à cet effet un renflement 26 terminal, de préférence cylindrique et centré sur l'axe longitudinal X4, qui est évidé pour former le logement d'accueil 23. Ledit renflement 26 forme ainsi une sorte de boîtier de jonction.
La paroi latérale 23L est avantageusement pleine, tout autour de l'axe longitudinal X4, et donc étanche à l'eau, de manière à ce que le seul accès au logement d'accueil 23, et donc la seule zone potentiellement vulnérable à une intrusion d'eau, soit l'ouverture de passage 25.
Selon une caractéristique préférentielle qui peut constituer une invention à part entière, et tel que cela est notamment bien visible sur les figures 2 et 3, le manchon d'étanchéité 14 peut alors venir en prise sur la surface radialement externe de la paroi latérale 23L du logement d'accueil 23, tandis que l'ouverture de passage 25 dudit logement d'accueil s'ouvre vers l'amont, de sorte à être située à l'intérieur de l'enceinte de protection 15.
Ainsi, la ligne de séparation 21, qui est en l'espèce annulaire et centrée sur l'axe longitudinal X4, se trouve entièrement contenue dans l'enceinte de protection 15, à l'intérieur du manchon d'étanchéité 14, entre d'une part une première extrémité 14A amont dudit manchon d'étanchéité qui est raccordée de façon étanche au carter 3, et d'autre part une seconde extrémité 14B aval dudit manchon d'étanchéité qui est raccordée de façon étanche au renflement 26 de la portion de tige aval 5B, en aval de la ligne de séparation 21, et qui est donc obturée par ladite portion de tige aval 5B.
Avantageusement, le fait d'orienter vers l'amont l'ouverture de passage 25 permet ainsi de protéger facilement et efficacement, à l'intérieur du manchon d'étanchéité 14, la jonction 16, et plus particulièrement la ligne de séparation 21, et donc l'accès au logement 23 et à l'organe amortisseur 17, sans risque de voir le manchon d'étanchéité 14 découvrir accidentellement, notamment en raison d'un glissement ou bien de l'usure, ladite ligne de séparation 21.
On notera à ce titre que le fait que le manchon d'étanchéité 14 vienne en prise sur la paroi latérale 23 pleine du logement 23, par serrage annulaire de son extrémité aval 14B sur le renflement 26, c'est-à-dire vienne en prise sur un diamètre élargi de la portion de tige aval 5B, offre avantageusement une prise solide dudit manchon d'étanchéité 14 sur ladite portion de tige aval 5B.
Ceci permet de solidariser ledit manchon d'étanchéité 14 à la portion de tige aval 5B et donc d'éviter notamment tout frottement et toute usure dudit manchon d'étanchéité 14 contre la jonction 16.
Avantageusement, et tel que cela est bien visible sur la figure 1, on pourra prévoir une gorge Tl à la surface externe de la paroi latérale 23L du logement 23, sur le périmètre du renflement 26, afin de renforcer l'ancrage axial du manchon d'étanchéité 14.
On notera par ailleurs que l'agencement décrit ci-dessus, selon lequel la portion de tige aval 5B forme de préférence une partie femelle de la jonction 16, tandis que la portion de tige amont 5A forme la partie mâle conjuguée de ladite jonction 16, est particulièrement adapté au masquage de la jonction 16 par le manchon d'étanchéité 14, puisqu'il permet d'orienter vers l'amont l'ouverture de passage 25 et la ligne de séparation 21, selon une variante que l'on appellera « variante à jonction amont ».
On pourrait toutefois envisager, selon une autre variante, dite « variante à jonction aval », un agencement inverse, avec une portion de tige amont 5A femelle recevant une portion de tige aval 5B mâle, sans sortir du cadre de l'invention.
Selon une telle variante à jonction aval, ce serait la portion de tige amont 5A, reliée à la crémaillère 2, qui formerait la partie femelle de la jonction 16, en portant le logement 23 et le cas échéant le renflement 26 terminal, tandis que la portion de tige aval 5B, reliée au porte-fusée 8, formerait la partie mâle (le pied 24), si bien que la jonction 16, et plus particulièrement la ligne de séparation 21 et l'ouverture de passage 25, seraient orientées vers l'aval (plutôt que vers l'amont comme sur la figure 3), en aval du renflement 26.
En pareille configuration, afin d'assurer l'étanchéité de l'enceinte de protection 15, le manchon d'étanchéité 14 serait prolongé vers l'aval, de manière à venir en prise sur la portion aval de tige 5B au-delà du renflement 26 et au-delà de la jonction 16 (dans la direction aval).
Dans l'absolu, chacune des variantes, à jonction aval ou à jonction amont, garantit la protection de la jonction 16, puisque celle-ci se trouve toujours bel et bien entourée par le manchon d'étanchéité 14, qui chevauche axialement ladite jonction 16 de manière à s'étendre axialement de part et d'autre de cette dernière (et plus particulièrement de part et d'autre de la ligne de séparation 21), aussi bien vers l'amont que vers l'aval.
Toutefois, on préférera la variante à jonction amont, qui permet une réalisation plus compacte, avec un manchon 14 plus court, et offre une meilleure résistance à l'usure et à l'abrasion.
Par ailleurs, l'organe amortisseur 17 pourra prendre toute forme appropriée.
Ainsi, par exemple, l'organe amortisseur 17 pourrait être formé par un amortisseur hydraulique ou pneumatique, et/ou comprendre, voire être formé par, un ressort métallique, tel qu'un ressort hélicoïdal, chargé d'accommoder élastiquement, sur une plage de déplacement prédéterminée, les déplacements relatifs de la portion de tige amont 5A par rapport à la portion de tige aval 5B.
Toutefois, selon une variante de réalisation préférentielle particulièrement simple, peu onéreuse, et compacte, l'organe amortisseur 17 est en élastomère, et de façon particulièrement préférentielle formé d'un seul tenant en matériau élastomère, par exemple par surmoulage.
Le choix d'un bloc en élastomère confère avantageusement et à moindre coût les propriétés de déformabilité élastique et d'amortissement requises.
De préférence, tel que cela est illustré sur les figures 3, 4 et 5, le pied 24 de la portion de tige amont 5A est entouré d'une douille de fixation 30, de préférence métallique, qui vient s'emboîter dans le logement d'accueil 23 de la portion de tige aval 5B. L'organe amortisseur 17 peut alors avantageusement être formé par un manchon amortisseur en élastomère qui est surmoulé autour du pied 24, de sorte à combler un espace de remplissage 31 prévu à cet effet, notamment radialement, entre ledit pied 24 et ladite douille de fixation 30.
On notera que, selon cet agencement particulièrement compact et peu onéreux à mettre en œuvre, l'organe amortisseur 17 se trouve ainsi d'une part interposé, ici au moins radialement, entre le pied 24 et la douille de fixation 30, et d'autre part maintenu d'un seul tenant entre le pied 24 et la douille de fixation 30, non seulement radialement, mais également axialement pour assurer sa fonction d'amortisseur axial.
La douille de fixation 30 est quant à elle préférentiellement fixée par sertissage dans le logement d'accueil 23, de préférence en rabattant plastiquement un rebord annulaire 32 de la paroi latérale 23L du logement d'accueil 23 par-dessus une collerette 33 de ladite douille de fixation 30, tel que cela est illustré sur la figure 3.
Avantageusement, un tel assemblage par emboîtement et sertissage est particulièrement simple et peu onéreux à mettre en œuvre.
En outre, on notera que le sertissage s'effectue sensiblement sur le périmètre de l'ouverture de passage 25, sensiblement le long de la ligne de séparation 21, si bien que la zone sertie est contenue dans l'enceinte de protection, et par conséquent protégée de l'eau, de la poussière, et de la corrosion, notamment sans qu'il soit nécessaire de prévoir un joint additionnel ou bien un traitement particulier du métal constitutif de la douille de fixation 30.
On notera à ce titre qu'un tel agencement permet en outre de protéger efficacement de la corrosion, à l'abri dans l'enceinte 15 de protection, la zone qui est déformée plastiquement lors du sertissage, et plus particulièrement le rebord annulaire 32 du logement d'accueil 23, et ce alors que, par ailleurs, un éventuel traitement anti-corrosion antérieur de la portion aval de tige 5B, et plus particulièrement du rebord annulaire 32, par exemple un traitement de surface, pourrait avoir été détérioré, et ainsi rendu inopérant, par l'opération postérieure de sertissage.
Tel que cela est illustré sur les figures 3, 4 et 5, le pied 24 de la portion de tige amont 5A présente un collet 43.
Ledit collet 43 vient avantageusement buter axialement, de préférence par l'intermédiaire de l'organe amortisseur 17, d'une part contre le fond 23F du logement d'accueil 23, lorsque la tige 5 est sollicitée en compression axiale (c'est-à-dire lorsque l'on rapproche par compression axiale la portion de tige amont 5A de la portion de tige aval 5B à l'encontre de l'organe amortisseur 17), et d'autre part contre un chant 30B de la douille de fixation 30, ici un chant aval 30B de ladite douille, lorsque la tige 5 est sollicitée en traction axiale (c'est-à-dire dans le sens opposé au précédent, lorsque l'on éloigne axialement la portion de tige amont 5A de la portion de tige aval 5B, à l'encontre de l'organe amortisseur 17).
On note JA le jeu axial prédéterminé qui définit, entre le pied 24 et la douille 30, et plus particulièrement entre le collet 43 et le chant aval 30B de la douille 30, la plage de déplacement axial autorisée en traction.
De préférence, le manchon amortisseur (organe amortisseur) 17 présente une forme de champignon comprenant une tête 40 qui vient en appui (au moins axial) contre le fond 23F du logement d'accueil 23, à l'opposé de l'ouverture de passage 25, ainsi qu'une première collerette d'arrêt 41, qui forme un premier épaulement contre lequel vient en appui (axial) le chant aval 30B de la douille de fixation 30, et qui est séparée de la tête 40 par le jeu axial JA prédéterminé susmentionné.
Avantageusement, lorsque l'on exercera une compression axiale sur la tige 5, le pied 24 de la portion de tige amont 5A comprimera élastiquement, et sans choc, la portion aval de la tête 40 de l'organe amortisseur 17 contre le fond 23F du logement d'accueil 23, tandis que lorsque l'on exercera une traction axiale sur la tige 5, le pied 24 comprimera élastiquement la portion amont de la tête 40 de l'organe amortisseur 17 contre la douille 30, et plus particulièrement contre la première collerette d'arrêt 41, qui s'interpose entre le collet 23 et le chant aval 30B de ladite douille 30.
Pour faciliter la déformation élastique de l'organe amortisseur 17 lors de la compression de la tige 5, on pourra prévoir, dans le fond 23F du logement 23, une zone de dégagement 44, par exemple conique, permettant au matériau constitutif de l'organe amortisseur 17 de fluer librement lorsqu'il est chassé par le pied 24 de la portion de tige amont 5A qui presse ledit organe amortisseur contre le fond 23F.
On notera que la tête 40 de l'organe amortisseur 17 présente de préférence une forme épaulée en saillie radiale, qui correspond au revêtement par le matériau élastomère du collet 43 du pied 24.
Une telle forme assure d'une part un bon ancrage axial du matériau élastomère constitutif de l'organe amortisseur 17 sur la portion de tige amont 5A, et d'autre part un ajustement précis du jeu axial JA, le collet 43 étant placé axialement en vis-à-vis de la première collerette 41 et du chant aval 30B correspondant de la douille de fixation 30.
On notera que, lors de la formation de l'organe amortisseur 17, de préférence par surmoulage entre le pied 24 et la douille 30, on peut réaliser, outre la première collerette d'arrêt 41 (aval), une seconde collerette d'arrêt 42 (amont), qui forme un second épaulement contre lequel vient en appui (axial) un chant amont 30A de la douille de fixation 30, situé axialement à l'opposé du chant aval 30B.
Par commodité de fabrication, la seconde collerette 42 de l'organe amortisseur 17 sera ainsi de préférence située au niveau de l'ouverture de passage 25, pour constituer la partie apparente de l'organe amortisseur 17, qui marque la ligne de séparation 21 entre la portion de tige amont 5A et la portion de tige aval 5B.
Avantageusement, les première et seconde collerettes d'arrêt 41, 42 peuvent contribuer à renforcer l'ancrage axial de l'organe amortisseur 17 sur la douille de fixation 30, et donc plus globalement l'ancrage axial (élastique) de ladite douille de fixation 30 sur la portion amont de la tige 5A.
Selon une variante de réalisation préférentielle correspondant aux figures 3 à 5, la portion de tige amont 5A est formée par la réunion d'une part d'un embout 50, qui comprend le premier organe d'articulation 6 ainsi qu'une queue filetée 51, et d'autre part d'un pied 24 destiné à venir en appui contre, et de préférence à l'intérieur de, l'organe amortisseur 17 et qui présente un trou 52, ici lisse, dans lequel la queue filetée 51 est engagée puis immobilisée par déformation plastique sous presse 54, 55 dudit trou 52, tel que cela est illustré sur la figure 6.
Avantageusement, on peut ainsi solidariser de manière irréversible l'embout 50 avec le pied 24, après avoir placé axialement ledit pied 24 par rapport audit embout 50 dans la position ajustée souhaitée, en écrasant radialement, au moyen de matrices 54, 55, la paroi latérale tubulaire du trou 52 contre la queue filetée 51.
De préférence, lesdites matrices 54, 55 présenteront une section sensiblement hexagonale de sorte à créer un profil résultant à six pans à la surface apparente du pied 24.
On notera que, pour fabriquer la tige 5 de biellette selon l'invention, on pourra donc avantageusement : - préparer un « sous-ensemble amont » correspondant à l'embout 50, - préparer une portion de tige aval 5B, avec son logement 23, - former un « sous-ensemble intermédiaire » comprenant le pied 24, l'organe amortisseur 17 et la douille de fixation 30, ledit organe amortisseur 17 étant de préférence surmoulé sur ledit pied 24 et à l'intérieur de la douille 30, - puis former un « sous-ensemble aval » en emboîtant ledit sous-ensemble intermédiaire dans le logement d'accueil 23 de la portion de tige aval 5B et en fixant la douille 30 à ladite portion de tige aval 5B en rabattant plastiquement le rebord annulaire 32 contre la collerette 33, - et enfin fixer le sous-ensemble amont (embout 50) au sous-ensemble aval, de préférence par sertissage, de manière à constituer la tige 5.
Bien entendu, l'invention concerne également en tant que tel un véhicule, et plus particulièrement un véhicule automobile, équipé d'un mécanisme de direction 1 selon l'invention.
La présente invention n'est en outre pas limitée aux variantes décrites ci-dessus, l'homme du métier étant notamment à même d'isoler ou de combiner librement l'une ou l'autre des caractéristiques susmentionnées, ou de lui substituer un équivalent.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1. Mécanisme de direction (1) comprenant une crémaillère (2) de direction qui est montée coulissante dans un carter de direction (3), ladite crémaillère (2) possédant une extrémité (2A) qui émerge dudit carter de direction (3) et qui est connectée à une biellette de direction (4), ladite biellette de direction (4) comportant une tige (5) qui relie un premier organe d'articulation (6), tel qu'une sphère de rotule (6) , connecté à la crémaillère (2), à un second organe d'articulation (7) destiné à raccorder ladite biellette de direction (4) à un organe effecteur (8), tel qu'un porte-fusée (8), ledit mécanisme (1) comprenant également un manchon d'étanchéité (14) élastique qui joint le carter de direction (3) à la biellette de direction (4) de sorte à délimiter une enceinte de protection (15), étanche au moins à l'eau liquide, autour de l'extrémité (2A) de la crémaillère (2), ledit mécanisme étant caractérisé en ce que la tige (5) de la biellette de direction (4) est subdivisée en une portion de tige amont (5A), portant le premier organe d'articulation (6), et une portion de tige aval (5B) distincte de la portion de tige amont (5A) et portant le second organe d'articulation (7) , en ce que la portion de tige amont (5A) est raccordée à la portion de tige aval (5B) par une jonction (16) qui comprend un organe amortisseur (17) élastique qui est interposé entre la portion de tige amont (5A) et la portion de tige aval (5B) de manière à pouvoir amortir des déplacements relatifs de la portion de tige aval (5B) par rapport à la portion de tige amont (5A), et en ce que ladite jonction (16) est située à l'intérieur de l'enceinte de protection (15) délimitée par le manchon d'étanchéité (14).
  2. 2. Mécanisme selon la revendication 1 caractérisé en ce que la portion de tige aval (5B) est pourvue d'un logement d'accueil (23), destiné à recevoir l'organe amortisseur (17) ainsi qu'une partie (24) de la portion de tige amont (5A), dite « pied » (24), sur laquelle ledit organe amortisseur (17) vient en appui, en ce que ledit logement d'accueil (23) est formé par un trou borgne qui est percé axialement dans la portion de tige aval (5B), qui est délimité radialement par une paroi latérale (23L), et qui présente une ouverture de passage (25) permettant l'introduction de l'organe amortisseur (17) et du pied (24) de la portion de tige amont dans ledit logement d'accueil (23), en ce que le manchon d'étanchéité (14) vient en prise sur la surface radialement externe de la paroi latérale (23L) du logement d'accueil (23), et en ce que l'ouverture de passage (25) dudit logement d'accueil (23) s'ouvre vers l'amont, de sorte à être située à l'intérieur de l'enceinte de protection (15).
  3. 3. Mécanisme selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'organe amortisseur (17) est en élastomère.
  4. 4. Mécanisme selon les revendications 2 et 3 caractérisé en ce que le pied (24) de la portion de tige amont (5A) est entouré d'une douille de fixation (30) qui vient s'emboîter dans le logement d'accueil (23) de la portion de tige aval (5B), et en ce que l'organe amortisseur (17) est formé par un manchon amortisseur en élastomère qui est surmoulé autour du pied (24), de sorte à combler un espace de remplissage (31) prévu à cet effet entre ledit pied (24) et ladite douille de fixation (30).
  5. 5. Mécanisme selon la revendication 4 caractérisé en ce que la douille de fixation (30) est fixée par sertissage dans le logement d'accueil (23), de préférence en rabattant plastiquement un rebord annulaire (32) de la paroi latérale (23L) du logement d'accueil par-dessus une collerette (33) de ladite douille de fixation (30).
  6. 6. Mécanisme selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que le manchon amortisseur (17) présente une forme de champignon comprenant une tête (40), qui vient en appui contre le fond (23F) du logement d'accueil (23), à l'opposé de l'ouverture de passage (25), ainsi qu'une première collerette d'arrêt (41), qui forme un premier épaulement contre lequel vient en appui un chant aval (30B) de la douille de fixation (30), et qui est séparée de la tête (40) par un jeu axial (JA) prédéterminé.
  7. 7. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la portion de tige amont (5A) est formée par la réunion d'une part d'un embout (50) qui comprend le premier organe d'articulation (6) ainsi qu'une queue filetée (51), et d'autre part d'un pied (24) destiné à venir en appui contre l'organe amortisseur (17) et qui présente un trou (52), dans lequel la queue filetée (51) est engagée puis immobilisée par déformation plastique sous presse (54, 55) dudit trou (52).
  8. 8. Mécanisme selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le manchon d'étanchéité (14) est formé par un soufflet, de préférence en élastomère.
  9. 9. Véhicule équipé d'un mécanisme de direction (1) selon l'une des revendications 1 à 8.
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