Brevet FR2804489A1 — publié le 20010803

FLEXIBLE DE TRANSFERT DE FLUIDE A ATTENUATION DE BRUIT, EN PARTICULIER POUR UN SYSTEME PILOTE DE DIRECTION ASSISTES DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne un flexible de transfert de fluide à atténuation de bruit, en particulier pour un système piloté de direction assistée de véhicule automobile. On sait que certains flexibles hydrauliques utilisés dans l'industrie automobile, en particulier ceux qui équipent les systèmes de direction assistée, sont munis d'un atténuateur de bruit, souvent désigné dans la technique sous le nom de "tuner". D'une manière générale, un système de direction assistée comprend notamment un circuit haute pression avec une pompe hydraulique qui alimente en fluide sous pression une servo-valve qui est reliée au dispositif à crémaillère du système de direction des roues directrices du véhicule. Le flexible hydraulique qui relie la pompe à la servo-valve est constitué de tronçons souples formés de tuyaux et de tronçons rigides formés de tubes, et souvent d'au moins un atténuateur de bruit, sous la forme d'une gaine souple métallique ou en matière plastique, qui est monté à l'intérieur du flexible pour atténuer notamment le bruit de fonctionnement de la pompe qui tend à remonter par la colonne de direction jusqu'à l'habitacle du véhicule. A une première génération de directions assistées où la pompe hydraulique était actionnée par l'arbre du moteur du véhicule automobile, est venue se substituer une deuxième génération où la pompe hydraulique est mise en route par un moteur électrique, cette direction assistée étant souvent dénommée dans la technique comme étant du type GEP (Groupe Electro-Pompe). Avec cette deuxième génération de directions assistées où la pompe hydraulique est dissociée de l'arbre moteur du véhicule, il est possible de la loger à un emplacement quelconque, mais l'emplacement disponible se trouve le plus souvent rapproché de l'habitacle du véhicule compte tenu du peu de place restant sous le capot moteur qui est déjà fort encombré. A l'heure actuelle, on connaît une troisième génération de directions assistées du type GEP précité mais qui sont pilotées, c'est-à-dire que le moteur électrique de la pompe hydraulique n'est mis en fonctionnement que lorsque le volant est actionné par le conducteur. Avec cette troisième génération de directions assistées du type GEP piloté, les atténuateurs de bruit doivent être opérationnels dans une plage de fréquence élargie de l'ordre de 150 Hz à 800 Hz. Un but de l'invention est de concevoir un flexible hydraulique à atténuation de bruit qui est particulièrement bien adapté pour un système piloté de direction assistée du type précité mais sans pour autant constituer une limitation de l'invention. A cet effet, l'invention propose un flexible de transfert de fluide à atténuation de bruit, en particulier pour un système piloté de direction assistée de véhicule automobile, ce flexible étant monté dans un circuit haute pression pour relier une électro-pompe et un organe commandé qui est alimenté en fluide sous pression à partir de ladite pompe, ledit flexible étant constitué d'une alternance de tronçons de tube rigides et de tronçons de tuyau souples, et d'au moins un atténuateur de bruit logé dans le flexible, caractérisé en ce que les tronçons de tuyau du flexible ont une longueur qui est déterminée en fonction du temps de réponse, le plus faible possible, lié à leur expansion volumétrique lors de 1'actionnement de l'électro-pompe. D'une manière générale, le temps de réponse peut être de l'ordre de 40 à 60ms, en particulier de l'ordre de 50ms. En effet, dans le cas d'une direction assistée pilotée selon la troisième génération précitée, le temps de réponse de la direction assistée fait notamment intervenir le temps de réaction lié à la rotation du volant et qui peut varier d'un constructeur à l'autre, et le temps de réaction lié à l'expansion volumétrique des tronçons de tuyau du flexible haute pression qui relie la pompe à la servo-valve. A titre d'exemple, sur la base d'un temps de réponse maximum de l'ordre de 120ms et avec un temps de réaction lié à la rotation du volant de l'ordre de 70ms, il ne reste plus qu'un temps de réaction de l'ordre de 50ms pour l'expansion volumétrique des tronçons de tuyau du flexible. I1 en résulte que le temps de réaction alloué à l'expansion volumétrique des tronçons de tuyau du flexible est relativement réduite, ce qui entraîne une limitation de la longueur de ces tronçons. Selon un mode de réalisation qui prend en compte un temps de réponse de l'ordre de 50ms pour l'expansion volumétrique des tronçons de tuyau du flexible, ledit flexible comprend cinq tronçons, à savoir, en partant de la pompe - un premier tronçon d'extrémité de tube qui est raccordé à 1a pompe, - un premier tronçon intermédiaire de tuyau, - un tronçon central de tube, - un second tronçon intermédiaire de tuyau, et - un second tronçon d'extrémité de tube qui est raccordé à l'organe commandé, avec un premier atténuateur de bruit qui est logé en partie dans le tronçon central de tube et en partie dans le second tronçon intermédiaire de tuyau, et un second atténuateur de bruit qui est logé dans le second tronçon d'extrémité de tube. Selon ce mode de réalisation: - les premier et second tronçons d'extrémité de tube s'étendent respectivement sur des longueurs de l'ordre de 200mm, et de l'ordre de 430mm pour une conduite à droite ou de l'ordre de 533mm pour une conduite à gauche, - le tronçon central de tube s'étend sur une longueur de l'ordre de 300mm, et - les premier et second tronçons intermédiaires de tuyau s'étendent respectivement sur des longueurs de l'ordre de 175mm et 235mm. Toujours selon ce mode de réalisation, le premier atténuateur de bruit s'étend sur une longueur de l'ordre de 514mm, dont environ 368mm à l'intérieur du tronçon central de tube, et le second atténuateur de bruit s'étend sur une longueur de l'ordre de 200mm. Encore selon ce mode de réalisation, les tronçons de tube ont un diamètre intérieur de l'ordre de 8mm, les tronçons de tuyau ont un diamètre intérieur de l'ordre de 10mm, et les atténuateurs de bruit ont un diamètre extérieur de l'ordre de 6mm. D'une manière générale, les atténuateurs de bruit peuvent être constitués par une gaine métallique ou en matière plastique. Ainsi, un flexible selon l'invention permet d'arriver à un compromis permettant de satisfaire aux conditions imposées par les constructeurs automobiles tant sur le temps de réponse de la direction assistée que sur l'atténuation des bruits résultant notamment du fonctionnement intermittent de la pompe. L'invention a également pour objet un système piloté de direction assistée pour véhicule automobile, qui est caractérisé en ce qu'il comprend un circuit haute pression équipé d'un flexible tel que défini précédemment, ledit flexible étant monté entre une électro-pompe et une servo-valve qui est reliée au dispositif à crémaillère du système de direction du véhicule automobile, et en ce que ledit système est commandé à partir de la rotation du volant. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront du complément de description qui va suivre, en référence à des dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique illustrant les différents tronçons d'un flexible hydraulique selon l'invention pour un système piloté de direction assistée, - la figure 2 représente un premier atténuateur de bruit qui est logé dans le flexible illustré sur la figure 1, et - la figure 3 représente un second atténuateur de bruit qui est également logé dans le flexible illustré sur la figure 1. On se réfère à 1a figure 1 qui représente un exemple de flexible hydraulique 10 pour un système pilotée de direction assistée pour véhicule automobile. La représentation du système a été volontairement limitée au circuit haute pression entre une électro-pompe qui est reliée à un réservoir de fluide et mise en route à partir d'un moteur électrique, et une servo-valve V qui est alimentée en fluide sous pression par 1a pompe P et reliée au dispositif à crémaillère du système de direction des roues directrices du véhicule automobile. Le flexible hydraulique 10 est monté entre la sortie de la pompe P et une entrée de la servo-valve V, et est constitué d'une alternance de tronçons rigides formés par des tubes et de tronçons souples formés par des tuyaux. Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 1, le flexible hydraulique 10 est constitué à partir de la pompe P - d'un premier tronçon d'extrémité de tube T1 qui est raccordé à la sortie de 1a pompe P et qui s'étend sur une longueur de l'ordre de 200mm, - d'un premier tronçon intermédiaire de tuyau T2 qui s'étend sur une longueur de l'ordre de 175mm, - d'un tronçon central de tube T3 qui s'étend sur une longueur de l'ordre de 300mm, - d'un second tronçon intermédiaire de tuyau T4 qui s'étend sur une longueur de l'ordre de 235mm, et - d'un second tronçon d'extrémité de tube T5 qui est raccordé à une entrée de la servo-valve V et qui s'étend sur une longueur de l'ordre de 430mm pour une conduite à droite ou de l'ordre de 533mm pour une conduite à gauche. Les tronçons de tube T1, T3 et T5 sont métalliques avec un diamètre intérieur de l'ordre de 8mm, alors que les tronçons de tuyau T2 et T4 ont un diamètre intérieur de l'ordre de 10mm, par exemple, et comprennent au moins une couche en un matériau compatible avec 1e fluide transporté et un revêtement extérieur de protection contre l'agressivité de l'environnement extérieur. Le flexible 10 est équipé d'atténuateurs de bruit qui, dans ce mode de réalisation, sont au nombre de deux, à savoir - un premier atténuateur de bruit A1 qui vient se monter en partie dans le tronçon central de tube T3 et en partie dans le second tronçon intermédiaire de tuyau T4, ce premier atténuateur ayant un diamètre extérieur de l'ordre de 6mm et s'étendant sur une longueur de l'ordre de 514mm, dont environ 368mm à l'intérieur du tube T3 et 146mm à l'intérieur du tuyau T4, - un second atténuateur de bruit A2 qui vient se monter dans le second tronçon d'extrémité du tube T5, à partir du second tronçon intermédiaire de tuyau T4, d'un diamètre extérieur de l'ordre de 6mm et d'une longueur de l'ordre de 200mm. D'une manière générale, chaque atténuateur de bruit A1 et A2 est constitué par une gaine souple qui peut être soit métallique et spiralée hélicoïdalement, à simple agrafage en L ou double agrafage en U par exemple, soit en matière plastique et percée en des emplacements prédéterminés de trous de passage du liquide circulant dans le flexible 10. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures 2 et 3, les atténuateurs bruit Ai et A2 sont chacun constitués par une gaine métallique souple à double agrafage, par exemple. Le premier atténuateur de bruit A1, tel qu'illustré sur la figure 2, est scindé en deux parties P1 et P2 qui s'étendent respectivement dans le tronçon central de tube T3 et dans le second tronçon intermédiaire de tuyau T4, ces deux parties étant reliées l'une à l'autre au moyen d'une bague métallique 12 fixée par sertissage. Cette bague 12 comprend également une collerette 14 qui sert de butée pour positionner l'atténuateur de bruit A1 dans 1e tube central T3 avant de raccorder l'un à l'autre ce tronçon de tube T3 avec le tronçon de tuyau T4. Avantageusement, l'extrémité libre de la partie P2 de l'atténuateur de bruit Ai, qui est logée dans le tuyau T4 reçoit une bague 16 en élastomère par exemple pour éviter une usure du tuyau T4 par suite des vibrations dues à l'écoulement de type pulsatoire du fluide sous pression et qui entraînent des chocs répétés de l'atténuateur sur la paroi interne du tuyau T4. Le second atténuateur de bruit A2, tel qu'illustré sur la figure 3, reçoit à une extrémité une bague métallique 18 fixée par sertissage et comprend également une collerette de positionnement 20 dans le tronçon de tube T5 avant de raccorder ce tronçon de tube T5 au tronçon de tuyau T4. Les dispositifs de raccordement entre un tronçon de tube et un tronçon de tuyau n'ont pas été représentés. A titre d'exemple, l'extrémité du tronçon de tube forme un embout sur lequel on vient emmancher à force une extrémité du tronçon de tuyau, puis rapporter une bague métallique qui est sertie pour assurer le raccordement. Le mode de réalisation de l'invention tel que décrit précédemment satisfait notamment à un temps de réponse maximum de la direction assistée de l'ordre de 120ms dont environ 50ms correspondant à l'expansion volumétrique des tronçons de tuyau souples du flexible. D'une manière générale, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit précédemment et appliqué à un système piloté de direction assistée pour véhicule automobile. En particulier, le flexible selon l'invention peut trouver application dans tout conduit de transfert de fluide en régime pulsatoire qui inclut des tronçons de tuyau souples. REVENDICATIONS 1. Flexible de transfert de fluide à atténuation de bruit, en particulier pour un système piloté de direction assistée de véhicule automobile, ce flexible étant monté dans un circuit haute pression pour relier une électro-pompe (P) et un organe commandé (V) qui est alimenté en fluide sous pression à partir de ladite pompe, ledit flexible (10) étant constitué d'une alternance de tronçons de tube rigides (T1,T3,T5) et de tronçons de tuyau souples (T2,T4), et d'au moins un atténuateur de bruit (A1,A2) logé dans le flexible (10), caractérisé en ce que les tronçons (T2,T4) de tuyau du flexible ont une longueur qui est déterminée en fonction du temps de réponse, le plus faible possible, lié à leur expansion volumétrique lors de l'actionnement de l'électro-pompe (P). 2. Flexible selon 1a revendication 1, caractérisé en ce que le temps de réponse est de l'ordre de 40 à 60ms, en particulier de l'ordre de 50ms. 3. Flexible selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend cinq tronçons, à savoir, en partant de la pompe - un premier tronçon d'extrémité de tube (T1) qui est raccordé à la pompe, - un premier tronçon intermédiaire de tuyau (T2), - un tronçon central de tube (T3), - un second tronçon intermédiaire de tuyau (T4), et - un second tronçon d'extrémité de tube (T5) qui est raccordé à l'organe commandé, en ce qu'un premier atténuateur de bruit (A1) est logé en partie dans le tronçon central de tube (T3) et en partie dans le second tronçon intermédiaire de tuyau (T4), et en ce qu'un second atténuateur de bruit (A2) est logé dans le second tronçon d'extrémité de tube (T5). 4. Flexible selon la revendication 3, caractérisé en ce que - les premier et second tronçons d'extrémité de tube (T1,T5) s'étendent respectivement sur des longueurs de l'ordre de 200mm, et de l'ordre de 430mm pour une conduite à droite ou de l'ordre de 533mm pour une conduite à gauche, - le tronçon central de tube (T3) s'étend sur une longueur de l'ordre de 300mm, et - les premier et second tronçons intermédiaires de tuyau (T2,T4) s'étendent respectivement sur des longueurs de l'ordre de 175mm et 235mm. 5. Flexible selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier atténuateur de bruit (A1) s'étend sur une longueur de l'ordre de 514mm. 6. Flexible selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier atténuateur de bruit (A1) s'étend sur une longueur de l'ordre de 368mm dans 1e tronçon central de tube (T3) du flexible. 7. Flexible selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le second atténuateur de bruit (A2) s'étend sur une longueur de l'ordre de 200mm. 8. Flexible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tronçons de tube (T1,T3,T5) ont un diamètre intérieur de l'ordre de 8mm, en ce que les tronçons de tuyau (T2,T4) ont un diamètre intérieur de l'ordre de lOmm, et en ce que les atténuateurs de bruit (A1,A2) ont un diamètre extérieur de l'ordre de 6mm. 9. Flexible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les atténuateurs de bruit (A1,A2) sont constitués par une gaine métallique ou en matière plastique. 10. Système piloté de direction assistée pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit haute pression équipé d'un flexible (10) tel que défini par l'une quelconque des revendications précédentes, ledit flexible (10) étant monté entre une électro-pompe (P) et une servo-valve (V) qui est reliée au dispositif à crémaillère du système de direction du véhicule automobile, et en ce que ledit système est commandé à partir de la rotation du volant.