FR3138900A1 - Elément de direction, système de direction et procédé de fabrication d’un élément de direction associés - Google Patents
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Abstract
Elé ment de direction, système de direction et procédé de fabrication d’un élément de direction associés Cet élément de direction (12), notamment bielle de direction, comprend : - un corps métallique (14) allongé, comprenant une portion de flambage resserrée (20) disposée entre une portion distale du corps métallique (22) et une portion proximale (24) du corps métallique. L’élément de direction (12) comprend : - un revêtement anticorrosion (16), disposé sur le corps métallique (14) de part et d’autre de la portion de flambage resserrée (20), sur la portion distale (22) et la portion proximale (14), et - un élément protecteur anticorrosion (18) distinct du revêtement anticorrosion (16), l’élément protecteur anticorrosion (18) recouvrant la totalité de la portion de flambage resserrée (20). Figure pour l'abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne un élément de direction. La présente invention concerne en outre un système de direction comprenant un tel élément de direction. La présente invention concerne enfin un procédé de fabrication d’un tel élément de direction.
Dans le domaine des systèmes de direction de véhicules, il est d’usage d’employer des éléments de direction comprenant un corps métallique allongé, par exemple un pivot métallique. De tels éléments, tels des bielles de direction, sont généralement disposés sous le châssis du véhicule et permettent par exemple de contrôler l’orientation de roues du véhicule en reliant la crémaillère de direction aux roues.
Pour certains de ces éléments, le corps métallique allongé est pourvu d’une portion de flambage resserrée, par exemple pour assurer la déformation de l’élément en cas d’accident du véhicule.
Le corps métallique allongé d’un tel élément est généralement réalisé en un métal sujet à la corrosion et doit alors être protégé de la corrosion pour assurer à l’élément une durée de vie satisfaisante.
A cet effet, il est d’usage d’utiliser un revêtement anticorrosion appliqué sur le corps métallique et pour prévenir la propagation de corrosion sur le corps métallique allongé.
Des éléments présentant une portion de flambage resserrée protégée de la corrosion comprennent alors généralement un revêtement s’étendant sur le corps allongé et s’étendant sur la portion de flambage resserrée. Ainsi, la fabrication de tels éléments implique une fabrication, par exemple par usinage, de la portion de flambage resserrée préalablement à l’application du revêtement anticorrosion. Un usinage ultérieur à l’application du revêtement anti corrosion est en outre parfois nécessaire, par exemple pour former la rotule de l’élément de direction. La fabrication de tels éléments résistants à la corrosion s’avère alors complexe et onéreuse, étant donné qu’un usinage doit être effectué avant l’application de revêtement anticorrosion, demandant généralement de multiples déplacements de l’élément entre différentes étapes de production, et par exemple stations de production, lors de sa fabrication.
Un des buts de l’invention est de proposer un élément de direction, et notamment une bielle de direction, étant résistant à la corrosion, et dont la fabrication est facile et économique.
A cet effet, l’invention a pour objet un élément de direction, notamment bielle de direction, comprenant :
- un corps métallique allongé, comprenant une portion de flambage resserrée disposée entre une portion distale du corps métallique et une portion proximale du corps métallique,
dans lequel l’élément de direction comprend :
- un revêtement anticorrosion, disposé sur le corps métallique de part et d’autre de la portion de flambage resserrée, sur la portion distale et la portion proximale, et
- un élément protecteur anticorrosion distinct du revêtement anticorrosion, l’élément protecteur anticorrosion recouvrant la totalité de la portion de flambage resserrée.
L’utilisation d’un élément protecteur anticorrosion distinct du revêtement anticorrosion et recouvrant la totalité de la portion de flambage resserrée est particulièrement avantageux puisqu’il permet de protéger la portion de flambage de la corrosion indépendamment de l’application de revêtement anti corrosion. Ainsi, il est par exemple possible d’usiner une portion de flambage resserrée ultérieurement à l’application d’un revêtement anticorrosion tout en protégeant une telle portion de flambage de la corrosion. Ceci permet alors de faciliter la production d’éléments de direction en appliquant le revêtement anti corrosion avant tout usinage pour former l’élément de direction.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, l’élément de direction comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
- l’élément protecteur anticorrosion est une gaine thermorétractable ;
- l’élément protecteur anticorrosion s’étend en outre sur le revêtement anticorrosion s’étendant sur la portion distale et la portion proximale, en débordant de part et d’autre de la portion de flambage resserrée ;
- la portion de flambage resserrée comprend une surface usinée ;
- la portion distale et/ou la portion proximale comprend au moins un tronçon usiné ; et
- le tronçon usiné forme un cou et une sphère de rotule.
L’invention concerne en outre un système de direction comprenant un élément de direction tel que précité.
L’invention concerne par ailleurs un procédé de fabrication d’un élément de direction tel que précité dans lequel le procédé comprend les étapes suivantes :
- fourniture d’une ébauche de corps métallique allongé,
- application du revêtement anticorrosion sur l’ébauche de corps métallique allongé y compris sur la portion de l’ébauche du corps métallique correspondant à la portion de flambage resserrée,
- usinage de la portion de l’ébauche du corps métallique correspondant à la portion de flambage resserrée, en enlevant en outre localement le revêtement anticorrosion appliqué, en obtenant le corps métallique allongé muni de la portion de flambage resserrée, et
- application de l’élément protecteur anticorrosion sur le corps métallique allongé, l’élément protecteur anticorrosion étant appliqué pour recouvrir la totalité de la portion de flambage resserrée, en obtenant l’élément de direction.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le procédé de fabrication d’un élément de direction comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
- l’usinage de la portion de l’ébauche du corps métallique correspondant à la portion de flambage resserrée est réalisé lors d’une même étape qu’un usinage du tronçon usiné de la portion distale et/ou de la portion proximale ; et
- l’élément protecteur anticorrosion est une gaine thermorétractable, l’étape d’application de l’élément protecteur anticorrosion sur le corps métallique allongé comprenant :
- la mise en place de la gaine thermorétractable autour du corps métallique allongé, en regard de la portion de flambage resserrée, et
- le chauffage de la gaine thermorétractable pour le recouvrement, par la gaine thermorétractable, de la portion de flambage resserrée.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
Dans la suite de la description, les adjectifs « distal » et « proximal » s’étendent en référence au système de direction, un élément distal se trouvant plus loin d’un utilisateur du véhicule qu’un élément proximal. En d’autres termes, un élément distal se trouve plus proche des roues du véhicule qu’un élément proximal, et élément proximal se trouve plus proche de l’organe de commande du véhicule, par exemple du volant, qu’un élément distal.
En référence à la , un système de direction 10 comprend un élément de direction 12. Le système de direction 10 comprend en outre par exemple en outre une barre de direction 13, une telle barre de direction 13 étant notamment une crémaillère de direction (seule portion de liaison de la barre de direction 13 est schématiquement représentée sur la ).
Le système de direction 10 est par exemple configuré pour contrôler l’orientation de roues d’un véhicule (non représenté) relativement à un châssis du véhicule (non représenté). Le véhicule est par exemple un véhicule automobile.
L’élément de direction 12 est par exemple disposé sous le châssis du véhicule, c’est-à-dire entre une surface sur laquelle repose le véhicule, et le châssis du véhicule. L’élément de direction 12 connecte par exemple la barre de direction 13 et les roues du véhicule.
L’élément de direction 12 comprend un corps métallique allongé 14, un revêtement anticorrosion 16 et un élément protecteur anticorrosion 18.
Le corps métallique allongé 14 est de préférence allongé selon une direction d’élongation A-A’, direction d’élongation selon laquelle est ainsi allongé et orienté l’élément de direction 12.
Le corps métallique allongé 14 est par exemple réalisé en acier.
Dans l’exemple illustré en , le corps métallique allongé 14 est un pivot métallique.
En référence à la , le corps métallique allongé 14 comprend une portion de flambage resserrée 20, une portion distale 22 et une portion proximale 24. La portion de flambage 20, la portion distale 22 et la portion proximale 24 sont de préférence venues de matière ou d’une seule pièce. En d’autres termes, ces portions 20, 22, 24 sont issues d’une seule pièce et sont donc de même matière.
La portion de flambage resserrée 20, la portion distale 22 et la portion proximale 24 sont par exemple alignées selon la direction d’élongation A-A’.
La portion de flambage resserrée 20 est disposée entre la portion distale 22 et la portion proximale 24.
La portion de flambage resserrée 20 comprend une surface usinée 26. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, la portion de flambage resserrée 20 est en particulier obtenue par usinage d’une ébauche de corps métallique allongé (ébauche non représentée), pour former la surface usinée 26 et par conséquent la portion de flambage resserrée 20.
Comme cela sera décrit plus en détails par la suite, la portion de flambage resserrée 20 n’est pas recouverte de revêtement anticorrosion 16.
Une section SR de la portion de flambage resserrée 20, mesurée radialement à la direction d’élongation A-A’, est inférieure à une section SD de la portion distale 22 et à une section SP de la portion proximale 24, mesurées radialement à la direction d’élongation A-A’. Comme illustré sur la , les sections SD et SP des portions distale 22 et proximale 24 sont par exemple des sections mesurées en une région adjacente à la portion de flambage resserrée 20. Les sections de la portion de flambage resserrée SR, de la portion distale SD et de la portion proximale SP correspondent à la surface mesurée transversalement à la direction d’élongation A-A’.
La section SR de la portion de flambage resserré correspond à par exemple moins de 80% de la section de la portion distale SD et/ou 80% de la section de la portion proximale SP.
Dans le mode de réalisation de la , la section SD de la portion distale est égale à la section SP de la portion proximale.
Dans l’exemple de la , la portion de flambage resserrée 20 ainsi que les portions distale 22 et proximale 24 sont de forme cylindrique et notamment à section transversale circulaire. Ainsi, le diamètre de la portion de flambage resserrée 20 est inférieur au diamètre des portions distale 22 et proximale 24.
La longueur de la portion de flambage resserrée 20, mesurée selon la direction d’élongation A-A’, est par exemple comprise entre 10 mm et 300 mm.
La portion proximale 24 s’étend proximalement à la portion de flambage resserrée 20. La portion proximale 24 connecte par exemple la portion de flambage resserrée 20 à la barre de direction.
La portion distale 22 s’étend distalement à la portion de flambage resserrée 20. La portion distale 22 connecte par exemple la portion de flambage resserrée 20 à l’une des roues du véhicule.
La portion proximale 24 et/ou la portion distale 22 comprend au moins un tronçon usiné 28. En particulier, dans l’exemple de la , la portion proximale 24 comprend un tronçon usiné 28.
Comme représenté dans l’exemple de la , le tronçon usiné 28 comprend par exemple un cou 32 et une sphère de rotule 34. Un tel tronçon usiné 28 est par exemple configuré pour assurer une articulation de l’élément de direction 12 relativement au reste du système de direction 10. Comme illustré sur la , la sphère de rotule 34 est par exemple reliée avec la barre de direction 13.
Le revêtement anticorrosion 16 est disposé sur le corps métallique de part et d’autre de la portion de flambage resserrée 20.
Le revêtement anticorrosion 16 est par exemple une couche d’agent anticorrosion telle une peinture anticorrosion 16. Dans un autre mode de réalisation, le revêtement anticorrosion 16 est une couche résultant d’une galvanisation. Dans des modes de réalisation non illustrés, le revêtement anticorrosion 16 peut comprendre plusieurs couches de différents agents anticorrosion.
Le revêtement anti corrosion 16 est par exemple étanche à l’eau et isole les portions du corps métallique allongé 14 qu’il recouvre d’un extérieur de l’élément de direction 12.
Comme vu plus haut, le revêtement anticorrosion 16 ne s’étend pas sur la portion de flambage resserrée 20. Le revêtement anticorrosion 16 est en effet par exemple appliqué sur une ébauche de corps métallique allongé avant la réalisation de la portion de flambage resserrée 20. Ainsi, le revêtement anti corrosion 16 est enlevé localement lors de l’usinage de la portion de l’ébauche du corps métallique correspondant à la portion de flambage resserrée 20.
L’élément protecteur anticorrosion 18 est distinct du revêtement anticorrosion 16. L’élément protecteur anticorrosion 18 recouvre par exemple la totalité de la portion de flambage resserrée 20.
L’élément protecteur anticorrosion 18 est en particulier de préférence au contact direct de la surface usinée 26 de la portion de flambage 20.
L’élément protecteur anticorrosion 18 s’étend en outre de préférence au moins partiellement sur le revêtement anticorrosion 16 disposé sur la portion distale 22 et la portion proximale 24. L’élément protecteur anticorrosion 18 déborde en particulier de part et d’autre de la portion de flambage resserrée 20.
Comme visible sur la , l’élément protecteur anticorrosion 18 s’étend par exemple sur la portion distale 22 et la portion proximale 24 en étant supporté par le revêtement anticorrosion 16 s’étendant sur la portion distale 22 et la portion proximale 24. L’élément protecteur anticorrosion 18 est ainsi en contact avec le revêtement anticorrosion 16 s’étendant sur la portion distale 22 et la portion proximale 24.
Ainsi, de part et d’autre de la portion de flambage resserrée 20, l’élément protecteur anticorrosion 18 est superposé au revêtement anticorrosion 16 et au corps métallique allongé 14.
L’élément protecteur anticorrosion 18 coopère ainsi avec le revêtement anticorrosion 16 pour isoler le corps métallique allongé 14 de l’extérieur de l’élément de direction 12.
Dans le mode de réalisation illustré sur la , l’élément protecteur anticorrosion 18 est formé par une gaine, par exemple en matériau plastique.
L’élément protecteur anticorrosion 18 est de préférence hermétique ou étanche à l’eau.
L’élément protecteur anti corrosion 18 est par exemple une gaine thermorétractable. Une telle gaine thermorétractable définit une configuration d’installation, dans laquelle la gaine délimite un diamètre d’installation, et une configuration rétractée, dans laquelle la gaine délimite un diamètre rétractée inférieur au diamètre d’installation. Dans sa configuration d’installation, la gaine thermorétractable à des dimensions intérieures suffisantes afin de permettre son enfilement sur la portion de flambage resserrée 20. Dans sa configuration rétractée, la gaine thermorétractable s’applique sur toute la surface de la portion de flambage resserrée 20. On comprend ainsi que la configuration d’installation de la gaine thermorétractable est une position de mise en position de la gaine relativement à la portion de flambage resserrée 20.
La gaine thermorétractable formant l’élément protecteur anticorrosion 18 est configurée pour être rétractée de sa configuration d’installation à sa configuration rétractée par chauffage. La gaine thermorétractable 18 est en particulier configurée pour être rétractée de sa configuration d’installation à sa configuration rétractée par chauffage au-dessus d’une température de rétractation, la température de rétractation étant par exemple comprise entre 150°C et 275°C.
Le diamètre de la gaine thermorétractable 18 dans sa configuration d’installation est par exemple compris entre 20mm et 200mm. Le diamètre de la gaine thermorétractable dans sa configuration rétractée est par exemple compris entre 8 mm et 80 mm.
La gaine thermorétractable 18 est par exemple réalisée en polytétrafluoroéthylène.
Un procédé 100 de réalisation d’un élément de direction 12 tel que décrit précédemment va maintenant être présenté.
En référence à la , le procédé comprend les étapes successives suivantes : une étape 110 de fourniture, une étape 120 d’application du revêtement anticorrosion 16, une étape 130 d’usinage et une étape 140 d’application de l’élément protecteur anticorrosion 18.
Lors de l’étape 110 de fourniture, une ébauche de corps métallique allongé est fournie. L’ébauche de corps métallique allongé résulte par exemple d’un forgeage et/ou d’une extrusion d’une barre métallique pour former l’ébauche de corps métallique allongé.
Lors de l’étape 120 d’application du revêtement anti corrosion, le revêtement anticorrosion 16 est appliqué sur l’ébauche de corps métallique allongé. Lors de cette étape 120, le revêtement anticorrosion 16 est en particulier appliqué sur l’ensemble de l’ébauche de corps métallique allongé. En d’autre termes, le revêtement anticorrosion 16 est non seulement appliqué sur la partie de l’ébauche correspondant à la portion distale 22 et sur la partie de l’ébauche correspondant à la portion proximale 24, mais est aussi appliquée sur la partie de l’ébauche correspondant à la portion de flambage resserrée 20.
Lors de l’étape 130 d’usinage, la portion de l’ébauche du corps métallique allongé correspondant à la portion de flambage resserrée 20 est usinée. En particulier, le revêtement anticorrosion 16 appliqué est localement enlevé au niveau de la portion de l’ébauche du corps métallique allongé correspondant à la portion de flambage resserrée 20. En outre, la portion de l’ébauche du corps métallique allongé correspondant à la portion de flambage resserrée 20 est localement enlevée pour former ladite portion de flambage resserrée 20.
Le corps métallique allongé 14 muni de la portion de flambage resserrée 20 est ainsi obtenu lors de l’étape 130 d’usinage.
L’étape d’usinage 130 est par exemple mise en œuvre par un tour, la portion de l’ébauche du corps métallique allongé correspondant à la portion de flambage resserrée 20 ainsi que le revêtement anticorrosion recouvrant cette portion avant l’usinage étant enlevées à l’aide dudit tour.
L’étape d’usinage 130 comprend en outre par exemple l’usinage du tronçon usiné 28 de la portion distale 22 et/ou de la portion proximale 24. En d’autres termes, l’usinage du tronçon usiné 28 est de préférence réalisé lors d’une même étape, et de préférence sur une même station de production.
Lors de l’étape 140 d’application de l’élément protecteur anticorrosion 18, l’élément protecteur anticorrosion 18 est appliqué sur le corps métallique allongé 14.
L’élément protecteur anticorrosion 18 est en particulier appliqué pour recouvrir la totalité de la portion de flambage 20 obtenu lors de l’étape d’usinage 130. En d’autres termes, l’élément protecteur anticorrosion 18 est appliqué sur la surface usinée 26.
Comme vu plus haut, l’élément protecteur anticorrosion 18 est en outre de préférence appliqué pour déborder de part et d’autre de la portion de flambage resserrée 20 sur la portion distale 22 et la portion proximale 24.
L’élément de direction 12 est ainsi obtenu suite à l’étape d’application de l’élément protecteur anticorrosion 18 sur le corps métallique allongé 14.
Lorsque l’élément protecteur anticorrosion 18 est une gaine thermorétractable, l’étape 140 d’application de l’élément protecteur anticorrosion 18 comprend par exemple la mise en place de la gaine thermorétractable autour du corps métallique allongé 14, en regard de la portion de flambage resserrée 20.
L’étape 140 d’application de l’élément protecteur anticorrosion 18 comprend alors de préférence, suite à la mise en place de la gaine thermorétractable autour du corps métallique allongé 14, le chauffage de la gaine thermorétractable pour le recouvrement, par la gaine thermorétractable, de la portion de flambage resserrée 20. En particulier, la gaine thermorétractable est chauffée pour passer de sa configuration d’installation à sa configuration rétractée, autour de la portion de flambage resserrée 20.
L’utilisation d’une gaine termorétractable est particulièrement avantageuse pour faciliter le recouvrement de la portion flambage resserrée 20 et permet donc limiter les risques de corrosion à moindre coût.
Un élément protecteur anticorrosion 18 s’étendant sur le revêtement anticorrosion 16 s’étendant sur la portion distale 22 et la portion proximale 24 permet d’assurer une bonne protection du corps métallique allongé 14 de l’humidité ambiante et donc de limiter efficacement les risques de corrosion.
Claims (10)
- Elément de direction (12), notamment bielle de direction, comprenant :
- un corps métallique (14) allongé, comprenant une portion de flambage resserrée (20) disposée entre une portion distale du corps métallique (22) et une portion proximale (24) du corps métallique,
- un revêtement anticorrosion (16), disposé sur le corps métallique (14) de part et d’autre de la portion de flambage resserrée (20), sur la portion distale (22) et la portion proximale (14), et
- un élément protecteur anticorrosion (18) distinct du revêtement anticorrosion (16), l’élément protecteur anticorrosion (18) recouvrant la totalité de la portion de flambage resserrée (20).
- Elément de direction (12) selon la revendication 1, dans laquelle l’élément protecteur anticorrosion (18) est une gaine thermorétractable.
- Elément de direction (12) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle l’élément protecteur anticorrosion (18) s’étend en outre sur le revêtement anticorrosion (16) s’étendant sur la portion distale (22) et la portion proximale (24), en débordant de part et d’autre de la portion de flambage resserrée (20).
- Elément de direction (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la portion de flambage resserrée (20) comprend une surface usinée (26).
- Elément de direction (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la portion distale (22) et/ou la portion proximale (24) comprend au moins un tronçon usiné (28).
- Elément de direction (12) selon la revendication 5, dans laquelle le tronçon usiné (28) forme un cou (30) et une sphère de rotule (32).
- Système de direction (10) comprenant un élément de direction (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
- Procédé (100) de fabrication d’un élément de direction (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le procédé (100) comprend les étapes suivantes :
- fourniture (110) d’une ébauche de corps métallique allongé,
- application (120) du revêtement anticorrosion (16) sur l’ébauche de corps métallique allongé y compris sur la portion de l’ébauche du corps métallique correspondant à la portion de flambage resserrée (20),
- usinage (130) de la portion de l’ébauche du corps métallique correspondant à la portion de flambage resserrée (20), en enlevant en outre localement le revêtement anticorrosion (16) appliqué, en obtenant le corps métallique allongé (14) muni de la portion de flambage resserrée (20), et
- application (140) de l’élément protecteur anticorrosion (18) sur le corps métallique allongé (14), l’élément protecteur anticorrosion (18) étant appliqué pour recouvrir la totalité de la portion de flambage resserrée (20), en obtenant l’élément de direction (12).
- Procédé (100) de fabrication d’un élément de direction (12) selon la revendication 8, dans laquelle l’usinage de la portion de l’ébauche du corps métallique correspondant à la portion de flambage resserrée (20)est réalisé lors d’une même étape (130) qu’un usinage du tronçon usiné (28) de la portion distale (22) et/ou de la portion proximale (24).
- Procédé (100) de fabrication d’un élément de direction selon la revendication 8 ou 9, dans lequel l’élément protecteur anticorrosion (18) est une gaine thermorétractable, l’étape d’application de l’élément protecteur anticorrosion (18) sur le corps métallique allongé (14) comprenant :
- la mise en place de la gaine thermorétractable autour du corps métallique allongé (14), en regard de la portion de flambage resserrée (20), et
- le chauffage de la gaine thermorétractable pour le recouvrement, par la gaine thermorétractable, de la portion de flambage resserrée (20).
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| DE102009002552A1 (de) * | 2009-04-22 | 2010-10-28 | Zf Friedrichshafen Ag | Zweipunktlenker zum Einsatz im Fahrwerks-oder Lenkungsbereich von Kraftfahrzeugen |
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