Brevet FR2517785A1 — publié le 19830610

Dispositif d'étanchéité à soufflet pour mécanisme de direction. L'invention concerne uri dispositif d'étanchéité à soufflet pour mécanisme de direction, notamment pour une tige de piston d'un vérin de commande d'un mécanisme de direction assistée. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif d'étanchéité à soufflet pour un mécanisme de direction à pignon et crémaillère pour véhicules automobiles qui comprend notamment un bottier de direction, une crémaillère montée à coulissement dans ledit bottier et portant l'articulation de biellettes de braquage par l'intermédiaire desquelles le mouvement de coulissement dela crémaillère est transmis aux roues du véhicule. Dans les dispositifs de direction de ce type, dont un exemple est illustré par la demande de brevet français 81/07 970 déposée au nom du demandeur, le bout de la tige de piston porte une gorge de retenue de l'extrémité d'un soufflet d'étanchélté dont l'autre extrémité est retenue par le bottier de direction qui constitue le cylindre du piston. Au cours des déplacements de la tige de piston1 l'air contenu dans le soufflet est comprimé ou détendu. Au cours des déformations du soufflet, l'air a donc tendance à s'échapper ou à pénétrer dans le soufflet. On connaît des soufflets qui possèdent des orifices dits de "res- piration" prévus dans un pli du soufflet et couverts par un filtre de protection contre la poussière. Bien que ces soufflets protègent suffisamment le mécanisme contre l'encrassement, ils une peuvent protéger celui-ci contre l'humi- dité de l'air. L'air condensé dans le soufflet, sous forme d'eau, gêne le bon fonctionnement du mécanisme, notamment en hiver lorsque cette eau gèle. Pour remédier à ce problème, le brevet fran çais 2 138 839 décrit un soufflet dont le pli portant les orifices de respiration est recouvert par un chapeau, disposé dans l'axe du soufflet, qui définit des chicanes de passage d'air, abaisse la vitesse de pénétration de l'air dans le soufflet et empêche les introductions d'eau On constate cependant que les soufflets de ce type n'offrent aucune protection contre l'humidité. La solution qui consiste à protéger l'axe de la crémaillère par revêtement protecteur tel que le chrome ne supprime pas les risques d'introduction accidentelle d'impuretés dans le soufflet et par voie de conséquence, les risques de détérioration de la garniture d'étanchéité qui isole l'enceinte du soufflet de la cham- bre de commande du inécanisme de direction éventuellement assistées Les lèvres d'étanchéité supplémentaires susceptibles d'arrêter les impuretés augmentent alors la résistance au déplacement de la tige de piston et par voie de conséquence de la crémaillère qui lui est reliée. Le but de l'invention est d'éviter les inconvénients des solutions connues et de créer un dispositif d'étanchéité à soufflet qui constitue une protection efficace contre la poussière ou la crasse, qui évite les pénétrations d'humidité ou d'eau et plus généralement qui isole le volume interne du soufflet du milieu ambiant. Selon l'invention, une chambre à volume initial variable, qui possède une faible résistance aux variations de sa pression interne et des propriétés physiques de restauration rapide du volume initial, suite à une variation de celui-ci, débouche dans ltenveloppe du soufflet d'étanchéité. Le dispositif ainsi réalisé maintient sensiblement constant le volume de fluide emprisonné dans le soufflet. Selon un mode de réalisation de l'invention, la chambre à volume initial variable est constituée par un soufflet à paroi élastique munie d'ondulations dont la déformabilités sous l'effet de la pression interne, assure les variations nécessaires du volume de ce soufflet. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui vasuivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence au dessin dont la figure est une vue en coupe axiale d'une extrémité de la tige de piston de commande d'un mécanisme de direction assistée. La figure 1 représente l'extrémité du boitier de direction 100 qui peut également constituer le cylindre du vérin de commande du mécanisme de direction dans lequel se déplace la crémaillère non représentée. La crémaillère porte dans ce cas un piston qui se prolonge par une tige 101 telle que représentée dans la demande de brevet 81/07 970 précitée. L'extrémité de la tige lOi possède une gorge 102 dans laquelle est engagé le col à l'extrémité d'un soufflet 103 maintenu en position par un anneau 104. L'autre extrémité du soufflet 103 est solidaire de façon analogue du boîtier 100. La chambre 105 à volume initial variable est constituée par un soufflet d'expansion 106 dont l'enveloppe possède une faible résistance aux variations de sa pression interne et des propriétés physiques de restauration rapide du volume initial à la suite d'une variation de celuici. Le soufflet d'expansion 106 possède une paroi élastique munie d'ondulations dont la déformabilité, sous l'effet de la pression interne, assure les variations de volume de la chambre 105. Le fond du soufflet 106 possède une protubérance 107 maintenue dans la paroi 108 qui retient également le boîtier de direction 100 et qui fait partie du châssis du véhicule Le soufflet d'expansion 106 porte par ailleurs une tubulure de raccordement 109 qui relie la chambre 105 à un raccord proprement dit 110 Ce dernier est constitué par un bossage 111 du boîtier 100 dont la forme conique est coiffée par un joint élastique souple 112 enfermé dans l'embouchure de la tubulure 109. A la surface du bossage 111, débouche un conduit 113 dont l'ouverture communique avec le volume délimité par l'enveloppe du soufflet 103 monté sur la tige 101. Le raccord 110 traverse la paroi 108 qui possède à cet endroit une déformation locale en forme de cuvette 114 dans le but d'assurer le positionnement automatique correct du soufflet d'expansion 106 et de l'embouchure de la tubulure 109 par rapport aubossage lll, lors de la fixation du boîtier 100 sur la paroi 108 à l'aide de vis 115. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchéité à soufflet (103), notamment pour tige (101) de piston d'un vérin de commande dtun mécanisme de direction assistée dans lequel une extrémité du soufflet (103) est solidaire de la tige de piston (101) et dont l'autre extrémité est solidaire du boîtier de direction formant cylindre (100), caractérisé par le fait qu'une chambre (105) à volume initial variable et qui possède une faible résistance aux variations de sa pression interne et des propriétés physiques de restauration rapide du volume initial suite à une variation de celui-ci débouche dans l'enveloppe du soufflet d'étanchéité. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la chambre à volume initial variable est constituée par un soufflet d'expansion (106) à paroi élastique munie d'ondulations dont la déformabilité, sous l'effet de la pression interne1 assure les variations nécessaires du volume du soufflet. 30 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le fond du soufflet d'expansion porte des moyens de fixation (107) et de raccord (110) 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les moyens de fixation (107) et de raccord (110) traversent une paroi de retenue (108) du boîtier de direction (100). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le moyen de raccord (110) du soufflet d'expansion (106) est porté par une tubulure (109) qui débouche dans un conduit (113) du boîtier de direction (100) dont l'ouverture communique avec le soufflet (103) de la tige de piston. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la forme de l'embouchure de la tubulure de raccordement (lot) au boîtier de direction assure l'autopositionnement du dispositiflors de la fixation dudit boîtier de direction sur la paroi de retenue.