Brevet FR2830505A1 — publié le 20030411

La présente invention concerne, de façon générale, les systèmes de direction pour véhicules automobiles. Elle se rapporte, plus particulièrement, aux directions à crémaillère, pourvues ou non d'un dispositif d'assistance. Encore plus spécialement, I'invention s'intéresse à un dispositif qui, pour ce S genre de direction, assure un équilibrage entre les pressions d'air à l'intérieur de la direction et l'extérieur de celle-ci. Une direction à crémaillère de véhicule automobile est habituellement réalisée de façon totalement étanche, afin d'éviter toute entrée indésirable d'eau ou d'humidité à l'intérieur de la direction. Ceci pose toutefois des problèmes de surpression ou de dépression dans la direction, en fonction de l'augmentation ou de la baisse de température environnante, la surpression ou dépression entranant une déformation exagérée des soufflets de la direction, avec pour conséquence une détérioration ou destruction de ces soufflets. Certes, il a été déjà envisagé de réaliser des directions avec soufflets "respirants", qui permettent l'entrée ou la sortie d'air. Toutefois, cette solution nécessite une fabrication spéciale, donc complexe et coûteuse, des soufflets. Par ailleurs, si l'on considère la structure d'une direction à crémaillère, celle-ci comporte habituellement un carter de direction principal ou un tube, logeant la crémaillère qui y est montée coulissante. Ce carter ou tube, lui-même étanche, offre une communication interne entre les régions des soufflets droit et gauche, de sorte que l'air peut circuler d'un soufflet à l'autre par l'intérieur de la direction, selon les mouvements de cette direction. La présente invention a pour but de fournir une direction à crémaillère avec dispositif simple et économique d'équilibrage des pressions entre l'intérieur et l'extérieur de la direction, en vue d'éviter la déformation et la détérioration des soufflets, ce dispositif mettant à profit la structure du carter de la direction. A cet effet, I 'invention a pour obj et u ne direction à crémaillère pour véhicule automobile, possédant un carter principal ou tube dans lequel est logée et peut coulisser la crémaillère, cette direction étant caractérisée essentiellement par le fait qu'il est prévu, en au moins un point intermédiaire de son carter principal ou tube, un orifice débouchant sur l'extérieur, obturé par un élément réalisé, au moins partiellement, en une matière perméable à 1'air mais hydrophobe, pour permettre l'équilibrage des pressions entre l'intérieur et I'extérieur de la direction, et éviter ainsi la déformation des soufflets de cette direction. Ainsi, I'idée à la base de l'invention consiste à prévoir, dans le carter ou tube, un orifice non nécessaire au fonctionnement de base de la S direction à crémaillère, cet orifice recevant un élément d'obturation empêchant le passage de l'eau et de l'humidité au travers dudit orifice, tout en permettant le passage de l'air. Ainsi, il est assuré un équilibrage permanent de pressions d'air entre l'intérieur et l'extérieur de la direction (en utilisant aussi la communication habituellement existante entre les deux soufflets de la direction). La solution proposée par l'invention est donc particulièrement simple et économique: un seul orifice de petite dimension doit être réalisé, par exemple par poinçonnage ou directement de fonderie, dans le carter ou le tobe, cet orifice recevant un élément perméable à l'air et hydrophobe lui aussi de faible dimension, sufffisant pour le passage de l'air, tandis que la structure des soufflets eux-mêmes reste habituelle et ne nécessite aucune adaptation particulière. L'élément d'obturation perméable à l'air mais hydrophobe, placé dans ou sur l'orifice du carter ou du tube, peut se présenter comme une membrane, une pastille filtrante, un bouchon ou similaire, fixé par tout moyen approprié, tel que collage, soudage, sertissage, encliquetage ou simple montage par pression. L'on dispose aussi d'un large choix pour la position de l'orifice et de cet élément d'obturation, sur la longueur du carter ou du tube de la direction. L'élément d'obturation en matière perméable à l'air, mais hydrophobe peut être réalisé en polytétrafluoréthylène poreux, ou en toute autre matière équivalente, pouvant aussi se présenter comme une matière textile. L'invention sera de toute facon mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, deux formes d'exécution de cette direction à crémaillère pour véhicule automobile. Figure 1 est une vue partielle, extérieure, d'une direction assistée à crémaillère conforme à l'invention; Figure 2 est une vue de détail, en coupe, passant par 1'orifice du tube et 1'élément d'obturation de cet orifice; Figure 3 est une vue similaire à figure 2, illustrant une variante de réalisation avec carter. La figure 1 représente extérieurement une direction à crémaillère, qui dans l'exemple illustré est une direction manuelle. Cette figure montre plus particulièrement le tube ou carter central tubulaire 2 de la direction assistée, dans lequel est montée coulissante la crémaillère 3. La crémaillère 3 est en prise avec un pignon rotatif, lié en rotation à la colonne de direction (non représentée), I'entrée du mouvement se faisant en 4. Les extrémités droite et gauche de la crémaillère 3, extérieures au tube ou carter 2, sont accoupiées à des biellettes 5. Deux soufflets 6, raccordés respectivement aux deux extrémités du tube ou carter 2, recouvrent et protègent les zones d'extrémité de la crémaillère 3, ainsi que partiellement les biellettes 5. En se référant aussi aux figures 2 et 3, il est prévu, en un point intermédiaire de la longueur du tube ou du carter 2, un orifice 7 par exemple de forme circulaire. Dans ou sur l'orifice 7 est mis en place un élément d'obturation 8, réalisé en une matière perméable à l'air, mais hydrophobe, rendant possible le passage de l'air entre l'intérieur de la direction, notamment l'intérieur du tube ou du carter 2, d'une part, et l'extérieur, d'autre part. Selon les variations de température, I'air peut donc sortir de la direction ou y rentrer, de manière à équilibrer la pression entre l'intérieur de cette direction et l'extérieur, afin d'éviter la déformation des soufflets 6 et leur détérioration, notamment lorsque la température environnante augmente ou baisse fortement, le passage de l'eau et de l'humidité étant toutefois évité par l'élément 8. Dans le détail, cet élément 8 perméable à l'air, mais hydrophobe, peut présenter l'allure d'une pastille filtrante ou d'une membrane, fixée sur le bord circulaire de l'orifice 7. Dans le cas de la figure 2, qui montre partiellement un tube 2 à paroi de relativement faible épaisseur e, I'orifice 7 reçoit par exemple une bague 9 retenue par pincement de part et d'autre de l'épaisseur du tube 2, la bag ue 9 servant elle-même de support à l'élément d'obtu ration 8 perméable à l'air, mais hydrophobe, ici du genre membrane. La figure 3 illustre une variante, dans laquelle le carter tubulaire 2, par exemple réalisé en aluminium, possède une épaisseur E relativement importante. L'orifice 7 peut alors former, dans l'épaisseur même de la paroi du carter 2, un logement 10 qui reçoit une bague 11, servant ellemême de support à l'élément 8 perméable à 1'air, mais hydrophobe, par exemple du genre membrane. La matière constitutive du joint 13, perméable à 1'air mais hydrophobe, peut être une résine polymérique fluorée poreuse, telle que celle S commercialisée sous la dénomination " PERMEON " (marque enregistrée), ou toute autre matière équivalente. L'invention est plus particulièrement applicable à une direction manuelle, ou à assistance électrique, dont le tube ou le carter 2 assure "naturellement" une communication entre les régions de deux soufflets 6, ce qui permet de placer 1'orifice 7 et 1'élément d'obturation 8 en un point quelconque de la iongueur du tube ou du carter 2, ou à 1'intérieur du carter dans le cas d'une direction assistée. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de cette direction à crémaillère qui ont été décrites cidessus, à titre d'exemples; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. C'est ainsi, notamment, que l'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention: - en situant l'orifice 7, donc aussi 1'élément d'obturation 8, en tout point de la longueur du tube ou du carter 2; - en réalisant cet élément d'obturation 8 avec toutes formes et en toutes matières appropriées, et en le fixant par tout moyen; - en destinant le dispositif à des directions de tous types, manuelles ou assistées, avec tube ou carter réalisé en une ou plusieurs parties. REVENDICATIONS 1 - Direction à crémaillère pour véhicule automobile, possédant un carter principal ou tube (2) dans lequel est logée et peut coulisser la crémaillère (3), caractérisée en _ qu'il est prévu, en au moins un point intermédiaire de son carter principal ou tube (2), un orifice (7) débouchant sur l'extérieur, obturé par un élément (8) réalisé, au moins partiellement, en une matière perméable à l'air mais hydrophobe, pour permettre l'équilibrage des pressions entre l'intérieur et l'extérieur de la direction, et éviter ainsi la déformation des soufflets (6) de cette direction. 2 - Direction à crémaillère selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'élément d'obturation (8) en matière perméuble à l'air mais hydrophobe, placé dans ou sur l'orifice (7) du carter ou du tube (2), se présente comme une membrane, une pastille filtrante, un bouchon ou similaire. 3 - Direction à crémaillère selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit orifice (7) du carter ou du tube (2) reçoit une bague (9, 11), servant elle-même de support à l'élément d'obturation (8) perméable à l'air, mais hydrophobe, tel qu'un élément (8) du genre membrane. 4- Direction à crémaillère selon la revendication 3, caractérisée en ce q ue la bag ue (9), servant de support à l'élément d'obtu ration (8) perméable à l'air, mais hydrophobe, est retenue par pincement de part et d'autre de l'épaisseur du carter ou du tube (2), cette épaisseur (e) étant relativement faible. - Direction à crémaillère selon la revendication 3, caractérisée en 2s ce que la begue (11), servant de support à l'élément d'obturation (8) perméable à l'air, mais hydrophobe, est reçue dans un logement (10) formé dans l'épaisseur de la paroi du carter ou du tube (2), cette épaisseur (E) étant relativement importante. 6- Direction à crémaillère selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément d'obturation (8) en matière perméable à l'air, mais hydrophobe, est réalisé en