Il existe différents types de boßtiers de direction. Quelle que soit la nature du mécanisme, celui-ci est toujours enfermé dans un carter étanche contenant un lubrifiant (huile ou graisse).
Le boĂźtier est fixĂ© sur le chĂąssis de maniĂšre que la tige de direction ait lâinclinaison voulue, dĂ©terminĂ©e par la position correcte du volant.
La tige de direction se termine Ă sa partie supĂ©rieure par un cĂŽne sur lequel se fixe le volant ; une clavette rend solidaire en rotation les deux parties. La tige de direction est gĂ©nĂ©ralement logĂ©e Ă lâintĂ©rieur dâun tube fixĂ© sur le carter de direction. Ce tube, appelĂ© colonne de direction, sert au guidage de la tige.
Sur la partie infĂ©rieure de la tige de direction est fixĂ©e une vis sans fin (1). Cette vis, qui tourne dans des roulements Ă billes ou Ă galets coniques, engrĂšne avec un secteur dentĂ© (2) dont lâaxe est perpendiculaire au sien.
Lâaxe du secteur tourne dans une bague de bronze (3) logĂ©e dans le boĂźtier. Il se termine par une partie cannelĂ©e (4) extĂ©rieure au boĂźtier sur laquelle sâengage lâoeil cannelĂ© intĂ©rieurement, du levier de commande. Le dĂ©placement axial du secteur est limitĂ© dans un sens par un Ă©paulement qui sâappuie sur une rondelle de friction (6) et dans lâautre sens par une vis de rĂ©glage (7) avec contre-Ă©crou (8) vissĂ©e dans le boĂźtier en bout de lâaxe.
Lorsque la vis tourne sous lâaction du volant, ses filets rĂ©agissent sur les dents du secteur qui tourne sur son axe avec le levier de commande qui en est solidaire en rotation.
Le principe de ce boitier est le mĂȘme que celui Ă vis et secteur mis Ă part que le secteur est remplacĂ© par un pignon.
Etant donnĂ© que le levier de commande (bielle pendante) nâoscille que dans un angle dĂ©passant Ă peine 45°, il nây a quâune partie des dents du pignon qui engrĂšnent avec la vis.
Le choix dâun pignon prĂ©sente toutefois un avantage. Dans ce type de boitier comme dans le boĂźtier Ă secteur, les dents de ces deux piĂšces qui sâusent le plus sont les dents en prise avec la vis lorsque le vĂ©hicule avance en ligne droite, ce qui est Ă©videmment le plus frĂ©quent.
Lorsque ces dents sont usĂ©es, il suffit dâextraire le levier de commande de direction de lâaxe du boĂźtier et de faire tourner le pignon dâune fraction de tour, puis de remettre le levier en place comme si la position du pignon Ă©tait inchangĂ©e.
Comme dans le boßtier à vis et secteur, des butées à billes ou des rondelles de friction sont placées entre les extrémités de la vis et le boßtier.
Sur une vis Ă un ou plusieurs filets, fixĂ©e Ă lâextrĂ©mitĂ© infĂ©rieur de la tige du volant, est vissĂ© sur un Ă©crou.
Lorsque la vis tourne sous lâaction du volant, elle tend Ă se visser dans lâĂ©crou qui ne peut tourner Ă cause de la prĂ©sence du doigt du levier. Comme la vis ne peut se dĂ©placer suivant son axe, câest lâĂ©crou qui se dĂ©place le long de la tige, en entraĂźnant, grĂące au doigt, le levier qui fait tourner lâaxe du levier de commande.
Dans certains boĂźtiers de ce type, les deux piĂšces tenant lieu de vis et dâĂ©crou ne sont pas filetĂ©es. Dans lâune et lâautre est usinĂ© un sillon hĂ©licoĂŻdal. Lorsque lâĂ©cran est engagĂ© sur la vis, leurs sillons coĂŻncident pour former un canal hĂ©licoĂŻdal dans lequel sont disposĂ©es des billes. Lâensemble de ces billes constitue une sorte de filet mobile qui rĂ©duit considĂ©rablement le frottement entre la vis et lâĂ©crou du systĂšme ordinaire.
Lâaxe portant le levier de commande se termine Ă lâextrĂ©mitĂ© opposĂ©e au levier par un bras portant un doigt qui lui est perpendiculaire. Ce doigt sâengage dans le filet de la vis qui, en tournant, le fait se dĂ©placer suivant un arc de cercle dont le centre est lâaxe du levier de commande.
Le doigt porte parfois un galet monté sur aiguilles. Ainsi tout frottement se trouve supprimé entre les filets de la vis et le doigt.
Ce type de boĂźtier tient Ă la fois du systĂšme Ă vis et secteur et du systĂšme Ă galet.
Lâaxe du levier de commande (1) se termine par une chape (2) traversĂ©e par un axe sur lequel tourne, par lâintermĂ©diaire dâaiguilles, un galet (3) dont le profil correspond Ă celui des filets de la vis.
Pour quâil y ait toujours contact entre le galet et la vis, cette derniĂšre a une forme particuliĂšre. Une telle vis est dite globique.
Lorsque la vis tourne sous lâaction du volant, son filet fait dĂ©placer le galet dans lâun des sens (indiquĂ©s par les flĂšches), en obligeant la chape Ă tourner avec lâaxe du levier de commande.
Pendant ses dĂ©placements le long de la vis, le galet roule sur lui-mĂȘme, ce qui a pour effet de supprimer tout frottement avec le filet de la vis.
Ce type de direction permet la simplification de la timonerie de direction.
La crĂ©maillĂšre dont les dents peuvent ĂȘtre droites ou obliques coulisse dans un boĂźtier disposĂ© transversalement sur le vĂ©hicule. Elle est commandĂ©e par un pignon solidaire de la tige de direction.
La crĂ©maillĂšre constitue gĂ©nĂ©ralement la partie mĂ©diane dâune barre dâaccouplement en trois tronçons ; les parties extrĂȘmes se rattachent aux extrĂ©mitĂ©s de la crĂ©maillĂšre (ou Ă une chape) par des articulations Ă rotule.
La direction à crémaillÚre a une action directe qui la rend trÚs précise ; elle est aussi trÚs réversible.
La direction à crémaillÚre convient parfaitement aux véhicules à roues avant indépendantes.
Sur certains véhicules notamment les gros porteurs, le braquage des roues nécessite de la part du conducteur un effort important, surtout pendant les manoeuvres au cours desquelles il faut braquer souvent les roues au maximum, alors que le véhicule se déplace trÚs peu.
Les servo-directions ont pour rĂŽle de rĂ©duire sensiblement lâeffort du conducteur. Une source dâĂ©nergie annexe telle que lâair comprimĂ© ou la force hydraulique est alors utilisĂ©e et mise en oeuvre automatiquement dĂšs que le braquage atteint une certaine amplitude ou que lâeffort exercĂ© par le conducteur sur le volant atteint une intensitĂ© dĂ©terminĂ©e.
En cas de panne de la servo-direction, la timonerie continue dâĂȘtre actionnĂ©e normalement par le volant comme dans le cas dâune direction ordinaire.
La direction Jourdain-Monneret schĂ©matisĂ©e ci-dessus fonctionne Ă lâair comprimĂ©.
Lâensemble comprend :
â Une timonerie de direction ;
â Un distributeur actionnĂ© par la timonerie ;
â Un cylindre constituant lâĂ©lĂ©ment principal du mĂ©canisme.
La timonerie comprend une barre de direction en deux parties reliĂ©es entre elles par un systĂšme de deux leviers articulĂ©s ; lâun commande le distributeur et lâautre la barre de renvoi Ă lâessieu.
Le levier de commande de la barre de renvoi, dont lâextrĂ©mitĂ© se termine par une chape, est articulĂ© sur un axe fixĂ© sur le chĂąssis. Ce levier est reliĂ© vers son milieu Ă la tige du piston placĂ©e Ă lâintĂ©rieur du cylindre.
Le levier de commande du distributeur se termine à son extrémité par un oeil que traverse une tige guidée dans la chape du levier de commande de la barre de renvoi.
Sur lâextrĂ©mitĂ© du levier de commande du distributeur est fixĂ©e la tringle de commande du distributeur, reliĂ©e elle-mĂȘme au levier fixĂ© sur lâaxe du distributeur.
Le distributeur est en communication, dâune part avec le rĂ©servoir dâair comprimĂ© du vĂ©hicule, dâautre part avec le cylindre par deux conduits aboutissant de part et dâautre du piston qui coulisse dans le cylindre ; piston dont la tige est reliĂ©e au levier de commande de la barre de renvoi.
A lâintĂ©rieur du distributeur, un jeu de clapets permet le passage de lâair comprimĂ© :
â Soit entre le rĂ©servoir et la partie antĂ©rieure du cylindre,
â Soit entre le rĂ©servoir et la partie postĂ©rieure du cylindre.
Un second jeu de clapets permet lâĂ©chappement dans lâatmosphĂšre de lâair contenu dans la partie du cylindre qui ne doit pas ĂȘtre sous pression.
Le cylindre renferme un piston Ă©tanche qui reçoit lâair comprimĂ© sur lâune ou lâautre de ses faces, suivant la position du distributeur.
Tout dĂ©placement axial de la barre de direction sous lâaction du levier de direction fait pivoter le levier de commande de la barre de renvoi autour de son axe fixĂ© au chĂąssis et le dĂ©placement de ce levier se transmet Ă la barre de renvoi Ă lâessieu (levier coudĂ© de direction). Lâensemble fonctionne alors comme une direction ordinaire.
Pendant la rotation du levier de commande de la barre de renvoi, le levier de commande du distributeur pivote lĂ©gĂšrement autour de lâarticulation qui le relie au prĂ©cĂ©dent et son extrĂ©mitĂ© se dĂ©place Ă lâintĂ©rieur de celui-ci, en actionnant la tringle de commande du distributeur.
Tant que la course du levier de commande nâatteint pas la valeur indiquĂ©e, le distributeur ne fonctionne pas.
Ce nâest que lorsque la tringle de commande du distributeur commence Ă se dĂ©placer au delĂ de la limite prĂ©vue quâelle agit sur le levier du distributeur dans un sens ou dans lâautre. A partir de ce moment, lâair comprimĂ© pĂ©nĂštre dans le cylindre dâun cĂŽtĂ© ou de lâautre du piston.
La tige de celui-ci exerce alors soit une poussée, soit une traction sur le levier de commande de la barre de renvoi, ce qui détermine le braquage des roues dans une limite qui reste toujours fixée par le conducteur du véhicule.
Merci Ă Alexandre Degrandcourt pour cet article !Â
Credits: Documents Berliet, Documents Jourdain-Monneret