WO2018069616A1 - Biellette de direction avec amortisseur élastique protégé sous le soufflet du carter de direction - Google Patents

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WO2018069616A1
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steering
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downstream
rod
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Philippe Durand
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Jtekt Europe
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/22—Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system
    • B62D7/228—Arrangements for reducing or eliminating reaction, e.g. vibration, from parts, e.g. wheels, of the steering system acting between the steering gear and the road wheels, e.g. on tie-rod
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D3/00—Steering gears
    • B62D3/02—Steering gears mechanical
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2230/00—Purpose; Design features
    • F16F2230/10—Enclosure elements, e.g. for protection
    • F16F2230/105—Flexible, e.g. bellows or bladder

Definitions

  • the present invention relates to steering mechanisms for vehicles, and more particularly to the arrangement of steering rods which are used in such mechanisms to transmit a steering movement of the steering rack to the stub axles which carry the steering wheels.
  • a suitably sized damping member could advantageously make it possible to create, when the driver maneuvers the steering wheel, a phase shift (a delay) between the steering wheel orientation angle and the angle of the steering wheel, phase shift which has the effect of increasing the turning radius of the vehicle, compared to what would be said turning radius if the wheels followed exactly and instantly the steering wheel angle, and so reduce the yaw rate of the vehicle, so that the vehicle is less likely to survive.
  • damping members tends to increase the size and weight of the steering mechanism, and exposes said mechanism to an increased risk of corrosion, to the extent that water or salt spray (that is, droplets of salt water which are suspended in the air, either naturally because the vehicle is at the seaside, or for example after salting the roadway from the roadway) can sometimes infiltrate between the metal parts that house said damping members.
  • water or salt spray that is, droplets of salt water which are suspended in the air, either naturally because the vehicle is at the seaside, or for example after salting the roadway from the roadway
  • the objects assigned to the invention are therefore intended to overcome the aforementioned drawbacks, and to propose a new steering mechanism arrangement which provides effective mechanical filtering of shocks and vibrations caused by the unevenness of the roadway, as well as an improvement in the behavior vehicle dynamics, including lace, while maintaining a certain compactness and good resistance to corrosion.
  • a steering mechanism comprising a steering rack which is slidably mounted in a steering gear, said gear rack having an end which emerges from said steering gear and which is connected to a steering link, said steering link having a stem which connects a first articulation member, such as a ball sphere, connected to the rack, to a second articulation member for connecting said steering rod to an effector member, such as a knuckle, said mechanism also comprising an elastic sealing sleeve which joins the steering gear to the steering rod so as to delimit a protective enclosure, at least liquid watertight, around the end of the rack, said mechanism being characterized in that the rod of the steering rod is subdivided into a portion of upstream rod, carrying the first articulation member, and a downstream rod portion distinct from the upstream rod portion and carrying the second articulation member.
  • upstream rod portion is connected to the downstream rod portion by a junction which comprises an elastic damping member which is interposed between the upstream rod portion and the downstream rod portion so as to damp relative movements.
  • the downstream rod portion relative to the upstream rod portion, and in that said junction is located inside the protective enclosure defined by the sealing sleeve.
  • the elastic damping member interposed between the upstream rod portion and the downstream rod portion allows a certain relative mobility of the downstream rod portion relative to the upstream rod portion, and in particular axial relative movements of va-and -sili, while dissipating the energy of said relative movements, which allows, in particular, according to a first function, to dampen shocks and vibrations from the road, and thus prevent said shocks and vibrations up to driving wheel, or even, according to a second function, to create a controlled phase shift between the operation of the steering wheel and the response in actual orientation of the steering wheels, so as to reduce the yaw rate, and thus make the behavior of the steering wheel vehicle turns more progressive.
  • the fact of placing the junction between the upstream and downstream rod portions in the same protective enclosure as the open end of the steering gear and the end of the rack, under the shelter under the sealing sleeve makes it possible to preserve said junction from any penetration of at least liquid water, and in particular of salt spray, or of dust, grit or fluids present on board the vehicle, such as fuel, lubricant, brake fluid, etc.
  • the fact of placing the junction, and more particularly the damping member, as well as the sealing sleeve (steering bellows) which protects said junction, in a volume of space which is already occupied usually by said sleeve sealing, does not increase, or at least not significantly increase the size of the steering mechanism.
  • FIG. 1 illustrates, in a partial perspective view, a steering mechanism according to the invention, on which the sealing sleeve has been removed to reveal the end of the rack and the junction between the upstream rod portions. and downstream.
  • Figure 2 illustrates, in a perspective view, the steering mechanism of Figure 1 with the sealing sleeve in place.
  • FIG. 3 illustrates, in a detail view in longitudinal section, the protective enclosure of the steering mechanism of FIGS. 1 and 2.
  • Figure 4 illustrates, in a perspective view cut longitudinally, the detail of a steering rod of the mechanism of Figures 1 to 3.
  • FIG. 5 illustrates, in an exploded view in longitudinal section, the steering rod of FIG. 4.
  • FIG. 6 illustrates, in a diagrammatic cross-sectional view, the crimping operation that makes it possible to fasten two constituent elements of the upstream rod portion by plastic deformation.
  • the present invention relates to a steering mechanism 1 comprising a steering rack 2 which is slidably mounted in a steering box 3.
  • Said rack 2 has an end 2A which emerges from said steering casing 3 and which is connected to a steering rod 4.
  • Said steering link 4 comprises a rod 5 which connects a first articulation member 6, such as a ball sphere 6, connected to the rack 2, to a second articulation member 7 intended to connect said steering rod 4 an effector 8, such as a knuckle 8.
  • Said rocket door 8 carries at least one steering wheel 9, as shown schematically in Figure 2, so that when the rack 2 is moved, it causes the rod 4 which acts in turn on the knuckle 8 to change the yaw orientation of said wheel 9.
  • the steering mechanism 1 belongs to a power steering system equipped with an assistance motor 10, preferably an electric assistance motor, for example of the type brushless, said assistance motor 10 being intended to produce an assist force which helps the driver to maneuver the steering mechanism 1, according to predetermined assistance laws which are stored in a computer that manages said steering system.
  • an assistance motor 10 preferably an electric assistance motor, for example of the type brushless, said assistance motor 10 being intended to produce an assist force which helps the driver to maneuver the steering mechanism 1, according to predetermined assistance laws which are stored in a computer that manages said steering system.
  • the steering mechanism 1 will also comprise, in a manner known per se, a steering wheel 11 which allows the driver to actuate said mechanism 1.
  • said steering wheel 11 is for this purpose carried by a steering column 12 which engages on the rack 2 by means of a drive pinion 13.
  • the steering mechanism 1 also comprises a resilient sealing sleeve 14 which joins (axially) the steering casing 3 to the steering link 4 so as to delimit a protective enclosure 15, at least liquid watertight, around the end 2A of the rack 2, and more particularly around the first hinge member 6.
  • the tightness of the protective enclosure 15 will advantageously prevent any intrusion of liquid water into said protective enclosure 15, and in particular any intrusion of runoff water from the rain or projected by the wheels, or else any intrusion of salt spray.
  • the protective enclosure 15 will be at least liquid watertight, and this over a pressure range that extends at least from atmospheric pressure to a pressure of 100 bar or more, in order to support high pressure cleaning.
  • the protective enclosure 15 will be even more tightly impervious to solid particles, like gravel, as well as liquids other than water, likely to be in the external environment of the steering mechanism 1, and which it is desired that they can not enter the protective enclosure 15, such as for example automotive liquids lubricant type (oil), fuel, coolant, brake fluid, etc.
  • said sealing sleeve 14 is made of elastomeric material.
  • the sealing sleeve 14 is formed by a bellows, preferably an elastomer, and can therefore be likened to a bellows in what follows.
  • Such a bellows shape will facilitate in particular the elastic deformations in axial compression, in axial extension, and in angular deflection (in flexion) of the sealing sleeve 14, which allow said sealing sleeve 14 to accommodate the relative displacements in approach and away from the end 2A of the rack and the rod 4 relative to the steering housing 3, and whatever the angular orientation of said link 4 with respect to the rack 2 and the steering housing 3.
  • the rod 5 of the steering rod 4 is subdivided into an upstream rod portion 5A, carrying the first articulation member 6, and a downstream rod portion 5B distinct from the upstream rod portion 5A and bearing the second articulation member 7.
  • the upstream rod portion 5A is connected to the downstream rod portion 5B by a junction 16 which comprises an elastic damping member 17 which is interposed between the upstream rod portion 5A and the downstream rod portion 5B so as to dampen displacements relative to the downstream rod portion 5B with respect to the upstream rod portion 5A (and vice versa).
  • the elastic damping member 17 will be arranged so as to damp, by its elastic deformation, the relative axial displacements of the upstream rod portion 5A with respect to the downstream rod portion 5B.
  • Said relative displacements may result for example axial forces traction or compression exerted by the rack 2, and in particular by the steering wheel 11, during steering maneuvers, against the steering wheel 9, or even result tensile or compressive forces which correspond to impacts or vibrations caused by the action of the roadway on the steering wheel 9.
  • upstream an element facing the rack 2, the casing 3, and the driving wheel 11, and “downstream” an opposite element, to the stub axle 8 and the steering wheel 9.
  • the stiffness of the damping member 17 is advantageously chosen lower than the Young's modules of the upstream rod portions 5A and 5B downstream, so as to allow on the one hand an elastic relative mobility, in particular axial, between said upstream rod portions 5A and downstream 5B, by elastic deformation of said damping member 17 in tension / compression, and on the other hand a damping of the axial oscillations in tension / compression.
  • the subdivision of the rod into an upstream portion 5A and a downstream portion 5B, and therefore the junction 16 comprising the damping member 17, is, as is particularly visible in Figures 1, 3 and 4, distinct articulation members 6, 7, and located outside the articulation members 6, 7, at a distance from these.
  • said junction is considered distinct from and located outside the cages of the ball joints which connect the rod 5 respectively to the rack 2 and to the knuckle 8.
  • the junction 16 is located inside the protective enclosure 15 delimited by the sealing sleeve 14, as can be seen in Figures 1, 2 and 3.
  • the sealing sleeve 14 thus forms an envelope which extends from the casing 3 on the one hand, to which the said sealing sleeve 14 is sealingly attached at least to the liquid water, for example by means of a first constriction flange 20 of the elastic ring type, downstream of the junction 16 on the other hand, and more particularly downstream of the apparent separation line 21 of said junction 16.
  • dividing line 21 denotes the zone where the physical separation appears between the upstream rod portion 5A and the downstream rod portion 5B.
  • said separation line 21 can thus be embodied by a visible portion of the damping member 17 sandwiched between the upstream rod portion 5A and the downstream rod portion 5B, as illustrated in FIGS. 4.
  • a second constriction flange 22, of the spring ring type, makes it possible to tighten the sealing sleeve 14 at least in liquid-tight manner against the rod 5 of the connecting rod 4, all around the longitudinal axis X4, such as that this is visible in Figures 2 and 3.
  • the casing formed by the sealing sleeve 14 thus covers not only the end 2A of the rack, as well as a portion of the steering rod 4 including the first articulation member 6, but also the junction 16 , and more particularly the separation line 21, and thus keeps all these elements in the shelter in the same sealed enclosure which extends from the housing 3 to (at least) the downstream rod portion 5B of the link 4.
  • the sealing sleeve 14 thus effectively protects (at least) moisture and water splashes the junction 16, and more particularly the interface formed by the damping member 17 between the upstream rod portion 5A and the portion 5B downstream rod at the separation line 21, without the need to provide specific sealing members at said line of separation 21.
  • the downstream rod portion 5B is provided with a receiving housing 23, intended to receive the damping member 17 and a portion 24 of the upstream stem portion 5A, called "foot" 24, on which said damping member 17 bears.
  • said receiving housing 23 is formed by a blind hole which is pierced axially in the downstream rod portion 5B. , which is delimited radially by a side wall 23L, and which has a passage opening 25 allowing the introduction of the damping member 17 and the foot 24 of the upstream rod portion 5A into said receiving housing 23.
  • the downstream rod portion 5B has for this purpose a bulge 26 terminal, preferably cylindrical and centered on the longitudinal axis X4, which is hollowed to form the receiving housing 23. Said bulge 26 thus forms a kind of junction box.
  • the side wall 23L is advantageously full, all around the longitudinal axis X4, and therefore watertight, so that the only access to the receiving housing 23, and therefore the only area potentially vulnerable to intrusion of water, ie the passage opening 25.
  • the sealing sleeve 14 can then engage the radially outer surface of the side wall 23L of the receiving housing 23, while the passage opening 25 of said receiving housing opens upstream, so as to be located inside the protective enclosure 15.
  • the separation line 21, which is in this case annular and centered on the longitudinal axis X4, is entirely contained in the protective enclosure 15, inside the sealing sleeve 14, between firstly a first upstream end 14A of said sealing sleeve which is sealingly connected to the housing 3, and secondly a second downstream end 14B of said sealing sleeve which is sealingly connected to the bulge 26 of the portion of downstream rod 5B, downstream of the separation line 21, and which is thus closed by said downstream rod portion 5B.
  • the fact of orienting upstream the passage opening 25 thus makes it possible easily and effectively to protect, inside the sealing sleeve 14, the junction 16, and more particularly the separation line 21, and therefore access to the housing 23 and the damping member 17, without the risk of seeing the sealing sleeve 14 accidentally discover, in particular due to slippage or wear, said separation line 21.
  • sealing sleeve 14 engages the full side wall 23 of the housing 23, by annular clamping of its downstream end 14B on the bulge 26, that is to say comes into taken on an enlarged diameter of the downstream rod portion 5B, advantageously provides a solid grip of said sealing sleeve 14 on said downstream rod portion 5B.
  • downstream rod portion 5B preferably forms a female portion of the junction 16 while the upstream rod portion 5A forms the conjugate male portion of said junction 16, is particularly suitable for masking the junction 16 by the sealing sleeve 14, since it makes it possible to orient upstream the passage opening 25 and the separation line 21, according to a variant that will be called " variant with upstream junction ".
  • downstream junction variant a reverse arrangement, with a portion of upstream rod 5A female receiving a portion of downstream rod 5B male, without departing from the scope of the invention.
  • upstream rod portion 5A connected to the rack 2, which would form the female part of the junction 16, carrying the housing 23 and, where appropriate, the terminal bulge 26, while the 5B downstream rod portion, connected to the knuckle 8, would form the male part (the foot 24), so that the junction 16, and more particularly the separation line 21 and the passage opening 25, would be oriented towards the downstream (rather than upstream as in Figure 3), downstream of the bulge 26.
  • the sealing sleeve 14 would be extended downstream, so as to engage on the downstream portion of the rod 5B beyond the bulge 26 and beyond junction 16 (in the downstream direction).
  • each of the variants ensures the protection of the junction 16, since it is always well and truly surrounded by the sealing sleeve 14, which axially overlaps said junction 16 so as to extend axially on either side of the latter (and more particularly on either side of the separation line 21), both upstream and downstream.
  • upstream junction variant which allows a more compact embodiment, with a sleeve 14 shorter, and offers better resistance to wear and abrasion.
  • damping member 17 may take any suitable form.
  • the damping member 17 could be formed by a hydraulic or pneumatic damper, and / or comprise, or even be formed by, a metal spring, such as a coil spring, in charge of accommodating elastically, on a beach predetermined displacement, the relative displacements of the upstream rod portion 5A relative to the downstream rod portion 5B.
  • a metal spring such as a coil spring
  • the damping member 17 is elastomeric, and particularly preferably formed of a single piece of elastomeric material, for example by overmolding.
  • the choice of an elastomer block advantageously and cheaply provides the required elastic deformability and damping properties.
  • the foot 24 of the upstream rod portion 5A is surrounded by a fixing sleeve 30, preferably metal, which fits into the housing d 23 of the downstream rod portion 5B.
  • the damping member 17 may then advantageously be formed by an elastomeric damping sleeve which is overmolded around the foot 24, so as to fill a filling space 31 provided for this purpose, in particular radially, between said foot 24 and said fixing sleeve. 30.
  • the damping member 17 is thus on the one hand interposed, here at least radially, between the foot 24 and the fixing sleeve 30, and of on the other hand maintained in one piece between the foot 24 and the fixing sleeve 30, not only radially, but also axially to ensure its function of axial damper.
  • the fixing sleeve 30 is in turn preferably fixed by crimping in the receiving housing 23, preferably by plastically folding an annular flange 32 of the side wall 23L of the receiving housing 23 over a flange 33 of said bushing 30, as shown in Figure 3.
  • such an assembly by interlocking and crimping is particularly simple and inexpensive to implement.
  • the crimping takes place substantially on the perimeter of the passage opening 25, substantially along the separation line 21, so that the crimped zone is contained in the protective enclosure, and by therefore protected from water, dust, and corrosion, in particular without the need for an additional seal or a special treatment of the metal constituting the fixing sleeve 30.
  • Said collar 43 advantageously abuts axially, preferably via the damping member 17, on the one hand against the bottom 23F of the receiving housing 23, when the rod 5 is biased in axial compression (that is, that is, when the upstream rod portion 5A of the downstream rod portion 5B is brought into axial compression against the damping member 17) and against a ring 30B of the fixing sleeve 30, here a downstream song 30B of said bushing, when the rod 5 is biased in axial traction (that is to say in the opposite direction to the previous one, when axially moving the upstream rod portion 5A away from the rod portion downstream 5B, against the damping member 17).
  • JA is noted the predetermined axial clearance which defines, between the foot 24 and the bushing 30, and more particularly between the collar 43 and the downstream edge 30B of the sleeve 30, the permissible axial displacement range in tension.
  • the damping sleeve (damping member) 17 has a mushroom shape comprising a head 40 which abuts (at least axially) against the bottom 23F of the receiving housing 23, opposite the passage opening. 25, as well as a first stop flange 41, which forms a first shoulder against which the downstream edge 30B of the fixing bushing 30 bears (axially), and which is separated from the head 40 by the axial clearance JA predetermined above.
  • the foot 24 of the upstream rod portion 5A will elastically compress, and without shock, the downstream portion of the head 40 of the damping member 17 against the bottom 23F of the housing 23, while when axial traction is exerted on the rod 5, the foot 24 will elastically compress the upstream portion of the head 40 of the damping member 17 against the sleeve 30, and more particularly against the first stop collar 41, which is interposed between the collar 23 and the downstream edge 30B of said sleeve 30.
  • a clearance zone 44 for example conical, allowing the constituent material of the organ damper 17 to flow freely when it is driven by the foot 24 of the upstream rod portion 5A which presses said damping member against the bottom 23F.
  • the head 40 of the damping member 17 preferably has a radially projecting shoulder shape, which corresponds to the coating by the elastomeric material of the collar 43 of the foot 24.
  • a radially projecting shoulder shape corresponds to the coating by the elastomeric material of the collar 43 of the foot 24.
  • Such a shape ensures on the one hand a good axial anchoring of the elastomeric material constituting the damping member 17 on the upstream rod portion 5A, and on the other hand a precise adjustment of the axial clearance JA, the collar 43 being placed axially in position. vis-à-vis the first flange 41 and the corresponding downstream edge 30B of the fixing sleeve 30.
  • the second flange 42 of the damping member 17 will thus preferably be located at the passage opening 25 to form the visible portion of the damping member 17, which marks the dividing line 21 between the upstream rod portion 5A and the downstream rod portion 5B.
  • first and second stop flanges 41, 42 may contribute to reinforcing the axial anchoring of the damping member 17 on the fixing bushing 30, and therefore more generally the axial anchorage (elastic) of said fastening bushing 30 on the upstream portion of the rod 5A.
  • the upstream rod portion 5A is formed by the meeting on the one hand of a tip 50, which comprises the first articulation member 6 as well as a threaded shank 51 and on the other hand a foot 24 intended to bear against, and preferably inside, the damping member 17 and which has a hole 52, here smooth, in which the threaded tail 51 is engaged then immobilized by plastic deformation in a press 54, 55 of said hole 52, as shown in FIG. 6.
  • said matrices 54, 55 will have a substantially hexagonal section so as to create a resulting hexagonal profile at the apparent surface of the foot 24. It will be noted that in order to manufacture the link rod 5 according to the invention, it will therefore be advantageous:
  • the invention also relates as such to a vehicle, and more particularly to a motor vehicle, equipped with a steering mechanism 1 according to the invention.
  • the present invention is furthermore not limited to the variants described above, the person skilled in the art being able in particular to isolate or freely combine one or the other of the aforementioned characteristics, or to substitute an equivalent .

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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 rencontre 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 subdivision de la tige en une portion amont 5A et une portion aval 5B, et donc la jonction 16 comprenant l'organe amortisseur 17, est, comme cela est notamment visible sur les figures 1, 3 et 4, distincte des organes d'articulation 6, 7, et située hors des organes d'articulation 6, 7, à distance de ces derniers. En particulier, ladite jonction est considérée distincte de, et située hors des cages des liaisons rotules qui relient la tige 5 respectivement à la crémaillère 2 et au porte-fusée 8. 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 27 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 rencontre 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 rencontre 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

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. 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. Mécanisme selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'organe amortisseur (17) est en élastomère.
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. 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. 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. 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. 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. Véhicule équipé d'un mécanisme de direction (1) selon l'une des revendications 1 à 8.
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