Brevet FR2838701A1 — publié le 20031024

La présente invention concerne, de façon générale, les systèmes de direction pour véhicules automobiles. Elle se rapporte, plus particulièrement, aux directions à crémaillère, qui possèdent un arbre d'entrée accouplé à une colonne de direction, et lié en rotation à un pignon de direction, en prise avec la crémaillère. Encore plus spécialement, cette invention s'intéresse à un dispositif qui, pour ce genre de direction, assure une protection de l'arbre d'entrée, vis-à-vis de la corrosion et de la poussière. Dans une direction à crémaillère, quel qu'en soit le type, la queue du pignon de direction, ou la queue de valve d'assistance (dans le cas d'une direction assistée hydraulique), ou plus généralement l'arbre d'entrée, est relié à l'extérieur du carter de la direction avec une chape, sur laquelle est articulée l'extrémité d'un arbre intermédiaire de la colonne de direction. L'arbre d'entrée ne se trouve, en général, pas protégé contre la corrosion, ce qui ne constitue pas un problème d'un strict point de vue mécanique, car la massivité de cet arbre le protège déjà, en pratique, de tout risque de rupture. Cependant, des considérations d'ordre esthétique, et aussi le renforcement des contrôles techniques, conduisent à rechercher une protection ou du moins une dissimulation de l'arbre d'entrée de la direction, dans le but d'empêcher l'apparition de rouille à la surface de cet arbre, et de masquer ledit arbre. Un problème pratique particulier, rencontré dans cette recherche d'une protection ou d'un masquage de l'arbre d'entrée de la direction, réside dans le fait que la chape, située à l'extrémité de l'arbre intermédiaire de la colonne de direction, possède une position variable d'un véhicule à un autre, en raison des tolérances géométriques. Autrement dit, sur la ligne de fabrication des véhicules, la chape occupe une position de montage variable, relativement à l'arbre d'entrée de la direction, ceci entre deux positions limites. Il en résulte que la longueur extérieure à protéger de l'arbre d'entrée, entre le carter de la direction et la chape, est elle-même une longueur variable. En conséquence, tout moyen de protection et de masquage de l'arbre d'entrée devrait, pour assurer correctement ces fonctions dans tous les cas, pouvoir s'adapter à la position variable de la chape, c'est-à-dire à la longueur exposée de l'arbre d'entrée. La présente invention se propose de résoudre ce problème, en fournissant un moyen simple, économique et adapté, assurant la protection et le masquage de l'arbre d'entrée de la direction, en s'adaptant aux variations de position de la chape, existantes d'un véhicule à un autre. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif protecteur pour direction de véhicule automobile, plus particulièrement un dispositif protecteur pour l'arbre d'entrée d'une direction à crémaillère qui est relié, à l'extérieur du carter de la direction, avec une chape sur laquelle est articulée l'extrémité d'un arbre intermédiaire de la colonne de direction, ce dispositif étant constitué par un manchon protecteur monté autour de l'arbre d'entrée, et réalisé de façon extensible dans le sens axial de cet arbre d'entrée, de manière à recouvrir l'arbre d'entrée sur la totalité de sa longueur, entre son point de sortie hors du carter de la direction et la chape, en s'adaptant aux variations de position de ladite chape. Selon une forme de réalisation préférée du dispositif protecteur objet de l'invention, le manchon protecteur constituant ce dispositif est conformé, sur au moins une fraction de sa longueur, comme un soufflet rendant ledit manchon extensible. Avantageusement, le manchon protecteur avec le soufflet est réalisé par moulage, ou par un autre procédé adapté à son matériau constitutif, de telle sorte que, lorsque le manchon protecteur se trouve à l'état libre, sa longueur est supérieure à la longueur maximale de ce manchon en position montée, compte tenu des tolérances de position de la chape, de sorte qu'une extrémité du manchon protecteur se trouve, dans tous les cas, maintenue en appui sur la chape par la seule élasticité du soufflet. Quant à l'autre extrémité du manchon protecteur, éloignée de la chape, celle-ci peut comporter éventuellement une lèvre annulaire intérieure, coopérant avec une gorge annulaire de l'arbre d'entrée, ménagée à proximité du point de sortie de cet arbre hors du carter de la direction. Cette autre extrémité du manchon protecteur peut être élargie en forme de coupelle, venant coiffer la partie du carter de la direction par laquelle sort l'arbre d'entrée. Ainsi, le dispositif objet de l'invention, réalisé d'une seule pièce notamment par moulage, en matière synthétique souple élastiquement déformable, assure une protection efficace de l'arbre d'entrée de la direction en recouvrant cet arbre, sur toute sa longueur libre entre le carter de la direction et la chape liée à la colonne de direction, quelle que soit la position de la chape. Par sa présence, le manchon protecteur assure l'étanchéité de l'arbre d'entrée vis-à-vis de tout élément extérieur (eau, boue, poussière.,... ), et il évite ainsi l'apparition de rouille sur l'arbre d'entrée. De plus, le manchon protecteur constitue un cache, qui dissimule entièrement ledit arbre d'entrée. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple, une forme d'exécution de ce dispositif protecteur pour direction de véhicule automobile. L'unique figure du dessin est une vue en coupe d'une direction de véhicule automobile, passant par un plan perpendiculaire à la crémaillère et contenant l'axe de l'arbre d'entrée. Cette figure montre, plus particulièrement, le carter 2 de la direction, dans lequel est montée coulissante la crémaillère 3. Celle-ci est en prise avec un pignon rotatif 4, ici solidaire d'un arbre d'entrée 5 aussi désigné comme "queue de pignon". L'ensemble constitué du pignon 4 et de l'arbre d'entrée 5 est monté tournant dans le carter 2 par l'intermédiaire de paliers 6 et 7. L'arbre d'entrée 5 sort du carter 2 au niveau d'une partie en saillie 8 de ce carter 2. Le carter 2 possède une autre partie en saillie 9 qui loge un dispositif 10 dit "poussoir", non concerné par la présente invention, qui assure le contact permanent de la crémaillère 3 avec le pignon 4. La partie de l'arbre d'entrée 5 extérieure au carter 2 est reliée à une chape 11, sur laquelle est articulée, par l'intermédiaire d'un joint de cardan 12, l'extrémité d'un arbre intermédiaire 13 de la colonne de direction 14 du véhicule concerné. Cette partie extérieure de l'arbre d'entrée 5 est recouverte par un manchon protecteur 15, réalisé d'une seule pièce par moulage en matière synthétique souple, élastiquement déformable, et placé autour de l'arbre 5 entre la partie 8 du carter 2, d'une part, et la chape 11, d'autre part. Le manchon protecteur 15 possède un tronçon cylindrique 16, prolongé par un soufflet 17 à plusieurs spires. Le tronçon cylindrique 16, situé du côté de la chape 11, se termine par une collerette 18. Au-delà du soufflet 17, du côté du carter 2, le manchon protecteur 15 est élargi pour former une coupelle 19, qui coiffe la partie 8 dudit carter 2. Au niveau de la coupelle 19, le manchon protecteur 15 comporte une lèvre annulaire intérieure 20, qui est engagée dans une gorge annulaire 21 de l'arbre d'entrée 5. Le soufflet 17 rend le manchon protecteur 15 extensible, dans la direction de l'axe A de l'arbre d'entrée 5. Plus particulièrement, le manchon protecteur 15 est moulé dans une position telle qu'à l'état libre, sa longueur est supérieure à la longueur maximale de ce manchon 15 en position montée ; ainsi, la collerette terminale 18 du manchon protecteur 15 s'appuie de façon certaine contre la chape 11. De cette manière, le manchon protecteur 15, mis en place, recouvre la totalité de la partie extérieure de l'arbre d'entrée 5, pour toute position de la chape 11comprise entre une première position limite P1 et une deuxième position limite P2, qui correspondent aux tolérances admises dans la fabrication des véhicules concernés. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif protecteur pour direction de véhicule automobile qui a été décrite ci-dessus, à titre d'exemple ; 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 modifiant la matière constitutive du manchon protecteur, et son procédé de fabrication ; - en rendant ce manchon protecteur extensible par tout moyen, non nécessairement par un soufflet ; - en conférant audit manchon protecteur toutes formes de détail, notamment à ses extrémités ; - en prévoyant d'autres solutions pour la liaison d'une extrémité du manchon protecteur avec l'arbre d'entrée, par exemple : l'extrémité du manchon protecteur (éloignée de la chape) est retenue sur un godron formé sur l'arbre d'entrée, à proximité du point de sortie de cet arbre hors du carter de la direction ; - en destinant le même dispositif protecteur à des directions de tous types, manuelles ou assistées, l'arbre d'entrée recouvert et protégé par le dispositif étant, selon le cas, la queue du pignon ou la queue de la valve d'assistance. REVENDICATIONS 1- Dispositif protecteur pour direction de véhicule automobile, plus particulièrement pour direction à crémaillère, assurant la protection d'un arbre d'entrée (5) de la direction qui est relié, à l'extérieur du carter (2) de la direction, avec une chape (11) sur laquelle est articulée (en 12) l'extrémité d'un arbre intermédiaire (13) de la colonne de direction (14), caractérisé en ce qu'ilest constitué par un manchon protecteur (15) monté autour de l'arbre d'entrée (5), et réalisé de façon extensible dans le sens axial (A) de cet arbre d'entrée (5), de manière à recouvrir l'arbre d'entrée (5) sur la totalité de sa longueur, entre son point de sortie hors du carter (2) de la direction et la chape (11), en s'adaptant aux variations de position (P1, P2) de ladite chape (11). 2 - Dispositif protecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon protecteur (15) est réalisé d'une seule pièce, par moulage, en matière synthétique souple élastiquement déformable. 3 - Dispositif protecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le manchon protecteur (15) est conformé, sur au moins une fraction de sa longueur, comme un soufflet (17) rendant ledit manchon (15) extensible. 4 - Dispositif protecteur selon l'ensemble des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le manchon protecteur (15) avec soufflet (17) est réalisé par moulage, ou autre procédé adapté à son matériau constitutif, de telle sorte que, lorsque le manchon protecteur (15) se trouve libre, sa longueur est supérieure à la longueur maximale de ce manchon (15) en position montée, compte tenu des tolérances de position (P1, P2) de la chape (11), de sorte qu'une extrémité (18) du manchon protecteur (15) se trouve, dans tous les cas, maintenue en appui sur la chape (11) par la seule élasticité du soufflet (17). 5 - Dispositif protecteur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité précitée du manchon protecteur (15) comporte une collerette (18), par laquelle elle s'appuie sur la chape (11). 6 - Dispositif protecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que l'autre extrémité du manchon protecteur (15), éloignée de la chape (11), comporte une lèvre annulaire intérieure (20) coopérant avec une gorge annulaire (21) de l'arbre d'entrée (5), ménagée à proximité du point de sortie de cet arbre (5) hors du carter (2) de la direction. 7 - Dispositif protecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 5, caractérisé en ce que l'autre extrémité du manchon protecteur (15), éloignée de la chape (11), est retenue sur un godron formé sur l'arbre d'entrée (5), à proximité du point de sortie de cet arbre (5) hors du carter (2) de la direction. 8 - Dispositif protecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que cette autre extrémité du manchon protecteur (15), éloignée de la chape (11), est élargie en forme de coupelle (19), venant coiffer la partie (8) du carter (2) de la direction par laquelle sort l'arbre d'entrée (5).