Brevet FR2792273A1 — publié le 20001020

La présente invention se rapporte à une direction assistée pour des véhicules automobiles, dans la forme de construction d'une direction à crémaillère. De telles directions assistées présentent une crémaillère qui est logée à déplacement longitudinal dans un boîtier de direction et qui, aux deux extrémités, est pourvue d'un raccord pour barre d'accouplement. En général, 0o les barres d'accouplement sont reliées par un filet à visser et un joint sphérique à la crémaillère. La crémaillère, le filet à visser et le joint sphérique sont protégés contre des encrassements par un soufflet qui, avec l'une de ses extrémités, est fixé sur la barre d'accouplement et avec l'autre extrémité sur le boîtier de direction. Lors d'un mouvement de direction, le volume entouré par le soufflet varie, de sorte que la quantité d'air y contenue doit être compensée. Dans le cas des directions assistées connues, une conduite est créée à cette fin entre les deux volumes d'air se formant à gauche et à droite de la direction à crémaillère, de sorte qu'il est possible de réaliser une compensation entre les deux volumes vers les deux extrémités de la direction à crémaillère. Cette conduite est réalisée soit par un perçage longitudinal dans la crémaillère, le cas échéant en combinaison avec des perçages transversaux, soit par une conduite séparée à l'extérieur sur le boîtier de direction ou les soufflets. En pratique, la dépense constructive pour la réalisation de cette connexion est relativement grande. D'autre part, si une telle connexion est supprimée, il est nécessaire de prévoir une autre évacuation du volume d'air déplacé ou bien une autre amenée du volume d'air requis. C'est la raison pour laquelle la présente invention a pour objet de créer une direction assistée pour des véhicules automobiles, dans le cas de laquelle les volumes entourés par les soufflets peuvent être variés ou bien compensés de manière séparée. Dans le cas d'une direction assistée pour véhicules automobiles du type comprenant une crémaillère disposée à déplacement longitudinal dans un boîtier de direction, des barres d'accouplement associées à la crémaillère, et au moins une manchette reliée d'un côté au boîtier de direction et, de l'autre 2 2792273 côté, à la barre voisine d'accouplement, cet objectif est atteint du fait que la manchette est réalisée, au moins en partie, à l'aide d'une matière hydrofuge et perméable au gaz. Lorsque, entre le boîtier de direction et les barres d'accouplement sont prévus des soufflets pour l'essentiel étanches au gaz, I'invention est caractérisée du fait que le boîtier de direction porte du moins un raccord qui communique avec un espace entouré par le soufflet et qui est fermé par une membrane perméable au gaz et étanche au liquide. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront encore de la description suivante de plusieurs modes de réalisation, description faite en référence au dessin dans lequel: la figure 1 montre un soufflet avec une membrane hydrophobe, perméable au gaz, la figure 2 représente un boîtier de direction pour une direction assistée avec une ouverture de désaération qui est fermée par une membrane, et la figure 3 montre un soufflet avec un espace d'expansion associé flexible. La figure 1 montre un soufflet 1 connu en soi pour une direction assistée. De tels soufflets sont qualifiés également de "manchettes de direction". Le soufflet 1 présente un raccord 2 montrant vers le boîtier de direction et ayant un diamètre important ainsi qu'un raccord 3 montrant vers la barre d'accouplement et ayant un petit diamètre. De manière usuelle, les deux raccords 2, 3 sont fixés avec des brides sur l'élément respectif de construction. Dans le cas de manchettes de direction, de tels soufflets ne sont pas pourvus d'ouvertures de compensation de pression. Le soufflet selon la figure 1 porte dans la zone du raccord 3 un collet 4 annulaire périphérique en caoutchouc, qui est réalisé en une seule pièce avec ledit raccord 3. Un collet 5 correspondant avec un diamètre plus important est prévu aussi sur le soufflet, mais celui-ci est décalé du collet 4 vers le raccord 2. Ce collet 5 est formé lui aussi en une seule pièce de la matière de laquelle est fabriqué le reste du soufflet. Entre les deux collets périphériques 4 et 5 s'étend une membrane 6 qui est formée de manière à présenter la forme d'une aire latérale de cône, une extrémité ouverte de diamètre plus petit étant insérée de manière frontale dans le collet 4, tandis que l'autre extrémité ouverte de diamètre plus important est insérée avec son front périphérique dans le collet 5. De manière appropriée, les fronts ou bords de la membrane 6 sont couverts par injection de la matière du soufflet lors de la fabrication de celui-ci. La figure 2 représente une direction assistée de construction connue en soi. 0o Un boîtier de direction 10 entoure, outre d'autres éléments de construction non pas décrits plus en détail, une crémaillère 1 1. Durant le service, le front ouvert 12 du boîtier, qui est voisin de la crémaillère 1 1 est entouré de et fermé avec l'extrémité 2 du soufflet 1. L'intérieur de la direction assistée, qui est entouré de cette manière est aéré et désaéré par un raccord 13. Un deuxième raccord 14 est prévu pour le côté de la direction à crémaillère, qui, sur la figure 2, est situé à droite, o est disposé aussi un soufflet 1. Dans le cas de formes de construction connues de directions assistées, les raccords 13, 14 sont reliés entre eux par le biais d'une conduite de connexion y vissée, de sorte qu'une compensation des volumes d'air du côté gauche et du côté droit de la direction assistée est réalisée par cette conduite de connexion. Dans le cas du mode de réalisation selon la figure 2, le raccord 13 aussi bien que le raccord 14 est pourvu d'un bouchon fileté 16 représenté de façon agrandie, qui présente une ouverture 17 ouverte vers l'atomosphère. Dans ladite ouverture est inserée une membrane 18 hydrophobe et perméable au gaz, dont la matière peut correspondre à la membrane 6 selon la figure 1. La membrane 18 est assurée par le biais d'une pièce formée 19 en matière plastique dans le bouchon fileté 16 et est pressée dans sa face d'appui par la force axiale produite lors du vissage sur le raccord 13, ce par quoi elle est et étanche au liquide et peut être chargée mécaniquement dans certaines limites. Un bouchon fileté correspondant est vissé sur le raccord 14, de sorte que, certes, le volume d'air communiquant avec cela est fermé de manière à être étanche au liquide et aux impuretés, mais qu'il est ouvert, dans une certaine mesure, pour des gaz vers l'atmosphère. La figure 3 montre un autre mode de réalisation d'un soufflet 1 avec un raccord 2 situé du côté de la direction et avec un raccord 3 situé du côte de la barre d'accouplement. Dans le cas de ce mode de réalisation, une zone 20 à peu près ronde est évidée du soufflet 1 et est pourvue d'un élément flexible d'expansion 21. Comme repésenté sur la figure 3, celui-ci peut se composer d'une zone de soufflet avec des plis plus grands ou une course plus grande ainsi que de plis disposés plus près l'un de l'autre. Ceux-ci peuvent être formés d'une autre matière que le soufflet 1 même. En particulier, il peut être prévu également que la zone 21 est fabriquée d'une matière hydrophobe et perméable au gaz semblable à celle des membranes 6 et 18. Dans ce cas, la zone 21 permet, aussi bien en raison de sa grande capacité d'expansion que par sa surface relativement grande, que des gaz peuvent sortir de l'intérieur du soufflet ou bien entrer dans l'intérieur. En pratique, les modes de réalisation décrits jusqu'à ce point travaillent comme suit: Lorsque la crémaillère est rentrée dans le boîtier de direction, le soufflet 1 selon la figure 1 est raccourci, de sorte que la quantité d'air entourée par le soufflet dispose d'un espace plus petit et qu'une surpression est produite. Cette surpression peut s'échapper par la membrane 6 qui est hydrophobe et perméable au gaz. La vitesse de la détente dépend ensuite du volume d'air, de la différence de pression, de la surface de la membrane 6 ainsi que de la grandeur moyenne des pores. Lorsque la crémaillère sort, le volume se trouvant dans le soufflet 1 devient plus grand, la quantité d'air restant d'abord la même. La dépression produite (dans le cas d'un échappement précédent de la quantité d'air enfermée) provoque un transport de gaz de l'atmosphère à travers la membrane 6 dans l'intérieur et par conséquent la compensation nécessaire de pression. L'autre volume d'air respectif de la direction à crémaillère connaît le processus inverse. Dans le cas de la direction à crémaillère selon la figure 2, le volume d'air dans la zone du raccord 12 est, le cas échéant, fermé aussi par un soufflet classique qui ne possède pas de possibilité pour un échange avec l'atmosphère. Dans ce cas, lorsque la crémaillère est déplacée à droite, une surpression est établie du côté gauche, qui s'échappe vers l'atmosphère par le raccord 13 et par la membrane 18 y située. Dans ce cas, la membrane 18 présente aussi la propriété de préserver de l'eau, de la souillure et d'autres impuretés indésirables, mais de ne pas mettre obstacle dans une mesure indésirable au transport de gaz. Lors du mouvement décrit à droite de la crémaillère, le volume d'air qui, sur la figure 2, se trouve à droite est agrandi, de sorte que la quantité nécessaire de gaz est réaspirée de l'atmosphère par le raccord 14 et par une membrane correspondante 18. Un braquage de la direction dans la direction opposée avec un déplacement à gauche de la crémaillère 11 conduit à un renversement du processus, de sorte que l'air à déplacer s'échappe par le raccord 14, tandis qu'un volume d'air correspondant est réaspiré par le raccord 13. Le soufflet selon la figure 3 permet une fonction semblable à celle du soufflet selon la figure 1. Ici cependant, il y a outre la pure possibilité du transport diffusif de gaz à travers les pores de la membrane 6 aussi la possibilité d'une compensation mécanique de pression par un agrandissement de la zone 21 io vers l'intérieur ou vers l'extérieur. On obtient ici une sorte de récipient d'expansion pour la compensation de pression; Si cette zone 21 est formée par une membrane hydrophobe et perméable au gaz, la pression qui s'établit ici peut, enfin, s'échapper lui aussi ou bien du gaz peut être réaspiré de l'atmosphère. Une telle application est préférée, lorsqu'on attend des mouvements rapides de direction et que les courants de volume nécessaires en peu de temps ne peuvent pas être transportés uniquement de manière diffusive à travers les membranes. Dans ce cas, l'élément d'expansion 21 à paroi mince, réagissant vite est préféré en tant que tampon purement mécanique. La présente invention peut être réalisée également dans d'autres constellations qui ne sont pas décrites dans les modes de réalisation. Ainsi, il est par exemple aussi prévu de fabriquer l'ensemble du soufflet 1 d'une membrane perméable au gaz et hydrophobe. Ceci présente l'avantage que la surface de diffusion disponible est très grande et que, ainsi, un transport sûr de gaz est rendu possible aussi dans le cas d'une faible surpression. Des membranes correspondantes sont en vente par exemple sous la marque Goretex de l'entreprise W.L. Gore & Associates, Putzbrunn, Allemagne. On peut utiliser également d'autres membranes, de préférence sur la base d'hydrocarbures halogénés. Il y a aussi d'autres matières qui entrent en ligne de compte si les propriétés requises (perméabilité au gaz, comportement hydrofuge et étanchéité aux liquides) sont garanties. En particulier dans le cas du mode de réalisation selon la figure 2, on peut prévoir comme membrane également, au lieu de la feuille, un filet, un tissu ou semblable avec une faible largeur de mailles et une surface hydrophobe ou un revêtement hydrophobe de surface. Les modes de réalisation décrits jusqu'ici de la présente invention permettent que l'on peut renoncer au perçage longitudinal usuel jusqu'à présent à travers la crémaillère ou à une conduite de connexion disposée à l'extérieur de la direction assistée et destinée à la compensation de pression entre les deux volumes se trouvant aux extrémités. En effet, la matière est formée par une membrane laissant passer les gaz par diffusion. Cette matière peut être réalisée par une feuille en matière plastique pourvue de pores. En outre, on peut prévoir que la matière forme une zone de o0 soufflet présentant pour l'essentiel une symétrie de révolution. Par ailleurs, la matière de la manchette peut former une zone de soufflet présentant une grande déformabilité élastique. Dans certains cas, il peut être avantageux d'utiliser une matière sous forme d'un filet, d'un non-tissé ou d'un tissu couvert chacun d'une couche hydrophobe. Finalement, la membrane peut être tenue dans un anneau pour l'essentiel indéformable. REVENDICATIONS 1. Direction assistée pour des véhicules automobiles, avec une crémaillère disposée à déplacement longitudinal dans un boîtier de direction ainsi qu'avec des barres d'accouplement associées à ladite crémaillère, et avec du moins une manchette reliée au boîtier de direction d'un côté et à la barre voisine d'accouplement de l'autre côté, c a r a c t é r i s é e p a r I e fa it que la manchette est fabriquée au moins en partie d'une matière 6, 21 perméable au gaz et hydrofuge. 2. Direction assistée selon la revendication 1, c a r a c t é r i s é e p a r I e f a i t que la matière 6, 21 est une membrane qui est, de manière diffusive, perméable aux gaz. 3. Direction assistée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la matière est une feuille pourvue de pores, de préférence une feuille en matière plastique. 4. Direction assistée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la matière 6, 21 forme une zone pour l'essentiel à symétrie de révolution du soufflet 1. 5. Direction assistée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait quelamatière21 formeunezone 20 du soufflet 1 avec une grande déformabilité élastique. 6. Direction assistée pour des véhicules automobiles, avec un boîtier de direction, une crémaillère disposée à déplacement longitudinal dans ledit boîtier de direction, des barres d'accouplement associées à la crémaillère ainsi qu'avec des soufflets pour l'essentiel étanches au gaz qui sont prévus entre le boîtier de direction et les barres d'accouplement, caractérisée par le fait que le boîtierde direction 10 porte un raccord 13, 14 du moins qui communique avec un espace entouré par le soufflet 1, le raccord 13, 14 étant fermé par une membrane 18 perméable au gaz et étanche au liquide. 7. Direction assistée selon la revendication 6, c a ra c t é ri s é e pa r I e f a i t que la membrane 18 est disposée à l'intérieur d'un bouchon fileté 16 et peut être vissée sur le raccord 13. 8. Direction assistée selon l'une des revendications précédentes 6 ou 7, caractérisée par le fait que la membrane 18 est tenue dans un anneau pour l'essentiel indéformable. 9. Direction assistée selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la matière 6, 18, 21 est un filet, un non-tissée ou un tissu qui est couvert d'une couche hydrophobe.