Brevet FR2873342A1 — publié le 20060127

La présente invention concerne un procédé d'assemblage de bague d'étanchéité métallique sur une chemise de valve de distribution hydraulique, et, plus particulièrement, sur une chemise d'une valve d'assistance appartenant à une direction assistée hydraulique de véhicule automobile. Une valve de direction assistée hydraulique de véhicule automobile comprend, de façon généralement connue, un rotor lié par l'intermédiaire d'une barre de torsion à un pignon, venant lui-même en prise avec la crémaillère de la direction, le rotor de forme générale tubulaire étant monté autour de la barre de torsion, et étant entouré par une chemise rotative liée en rotation avec le pignon, le rotor et le pignon étant montés rotatifs suivant un même axe dans un carter par l'intermédiaire de paliers. A titre d'exemples d'une telle valve d'assistance, il peut être fait référence aux demandes de brevets français n 2 810 957 et 2 752 809. II est connu d'assembler des bagues d'étanchéité métalliques sur l'intérieur de la chemise, afin d'assurer un guidage du rotor et une étanchéité entre les différents tiroirs de distribution de la chemise. Les procédés les plus couramment utilisés pour réaliser cet assemblage consistent à emmancher les bagues sur l'intérieur de la chemise, éventuellement avec un serrage ou un sertissage. Toutefois, aucun de ces procédés ne permet d'obtenir une étanchéité suffisante entre les tiroirs de distribution de la chemise, ce qui limite les pressions d'utilisation de la valve de distribution. La présente invention vise à éviter ces inconvénients en fournissant un procédé de fixation des bagues dans la chemise garantissant une totale étanchéité entre les tiroirs de distribution de la chemise et permettant des pressions d'utilisation élevées, tout en possédant une relative simplicité de mise en oeuvre, un coût très acceptable et une compatibilité avec l'intégration dans une ligne de production. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé d'assemblage de bague d'étanchéité métallique sur une chemise de valve de distribution hydraulique, en particulier de valve d'assistance de direction hydraulique pour véhicule automobile, le procédé consistant à assembler la bague d'étanchéité par soudage laser de sa circonférence sur la surface intérieure de la chemise, en appliquant simultanément sur la bague d'étanchéité un effort suffisant pour la déformer légèrement contre la surface intérieure de la chemise. 2873342 2 La solution faisant l'objet de la présente invention repose ainsi sur une technique particulière de soudage, le soudage laser, qui émet une densité d'énergie importante, donc concentrée sur une très petite surface et en un minimum de temps, ceci permettant de limiter au maximum la zone affectée thermiquement et, par conséquent, d'éviter toute déformation de la chemise. Ainsi, contrairement à d'autres procédés tels que bagues emmanchées serrées, et éventuellement serties, dans la chemise, les deux éléments soudés entre eux pourront subir des pressions d'utilisation beaucoup plus importantes (supérieures à 130 bars). En outre, l'ensemble sera totalement étanche, et l'invention rend inutile tout usinage ultérieur, par rodage, de l'intérieur de la chemise. Selon un mode de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention, le soudage laser de la bague est effectué de manière discontinue par points. Selon un autre mode de mise en oeuvre de ce procédé, le soudage laser est effectué de manière continue, par exemple suivant des arcs de cercles ou des cercles, sur la surface intérieure de la chemise, ou suivant des secteurs prédéterminés de la surface intérieure de la chemise. II est rappelé que le principe de fonctionnement d'une source laser est basé sur l'action de décharges électriques ou lumineuses sur une cavité remplie d'un milieu actif gazeux ou solide, dans lequel prend naissance le faisceau laser, c'est-à-dire une onde électromagnétique possédant plusieurs propriétés caractéristiques: monochromaticité, polarisation permettant une transmission de lumière avec un minimum de pertes dans la direction de polarisation donnée, cohérence autorisant la focalisation du faisceau sur de très petites surfaces, et directivité rendant le faisceau filiforme. L'invention a également pour objet une valve d'assistance de direction hydraulique pour véhicule automobile, comprenant un rotor lié par l'intermédiaire d'une barre de torsion à un pignon venant en prise avec la crémaillère de la direction, le rotor et le pignon étant montés rotatifs suivant un même axe dans un carter de direction, le rotor de forme générale tubulaire étant monté autour de la barre de torsion, et étant entouré par une chemise rotative liée en rotation avec le pignon et comportant au moins une bague d'étanchéité métallique assemblée sur sa surface intérieure selon le procédé d'assemblage par soudage laser défini précédemment,. 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 chemise à l'intérieur de laquelle sont assemblées des bagues d'étanchéité par mise en oeuvre du procédé objet de l'invention, sur lequel dessin: - la Figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'une valve d'assistance comportant une chemise à l'intérieur de laquelle des bagues d'étanchéité sont assemblées par mise en oeuvre du procédé objet de l'invention; - la Figure 2 est une vue en bout de la chemise de la figure 1, avec indication de la zone de soudage laser; - la Figure 3 est une vue en coupe de la même chemise, suivant l'axe III- III de la figure 2, avec symbolisation de l'effort exercé lors du soudage laser. La figure 1 montre une valve d'assistance de direction hydraulique à crémaillère pour véhicule automobile. Cette valve comprend, disposé suivant son axe longitudinal 1, un pignon 2 qui est prévu pour venir en permanence en prise avec une crémaillère (non représentée) de la direction assistée. Une barre de torsion 3, disposée suivant l'axe longitudinal 1, est liée au pignon 2 par une liaison rigide 4, à une extrémité de cette barre de 20 torsion 3. Un rotor 5 de forme générale tubulaire, monté autour de la barre de torsion 3, est centré par l'une de ses extrémités dans le pignon 2, par l'intermédiaire d'un palier 6 qui lui permet un débattement angulaire sans contrainte, mais limité par une butée positive (non représentée) prévue entre ce rotor 5 et le pignon 2. Le rotor 5 est centré, à son autre extrémité, sur la barre de torsion 3, et il est lié rigidement à cette dernière, vers cette extrémité, par un élément de liaison, notamment une goupille 7 transversale. Une chemise cylindrique 8, entourant une fraction de la longueur 30 du rotor 5, est centrée sur ce rotor 5 et liée angulairement au pignon 2 par une goupille radiale 9. Deux bagues d'étanchéité 11 et 12 en acier sont assemblées sur la surface intérieure de la chemise 8, respectivement vers les deux extrémités de celle-ci, de manière à assurer l'étanchéité d'un tiroir de distribution 10 logé 35 sous la chemise 8. Comme illustré aux figures 2 et 3, lors de l'assemblage, les bagues d'étanchéité 11 ou 12 sont soudées au laser, de manière continue ou discontinue sur leur circonférence, chacune dans un logement annulaire 13, 14 respectif, délimité par un épaulement annulaire et ménagé sur la surface intérieure de la chemise 8, de part et d'autre du tiroir de distribution 10. La zone circulaire de soudage continu ou discontinu est indiquée en 15 sur la figure 2. L'effort axial assurant le contact de chaque bague 11 ou 12 avec la chemise 8, lors de l'opération de soudage au laser, est symbolisé par les flèches F sur la figure 3. La chemise 8 ne subit aucune déformation durant le soudage au laser, et les deux bagues 11 et 12 ainsi soudées peuvent supporter des pressions d'utilisation supérieure à 130 bars, et assurer une totale étanchéité. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas au seul mode de mise en oeuvre décrit ci-dessus, à titre d'exemple; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application, quels que soient notamment le nombre et la nature des bagues à souder sur la chemise de valve, et quelle que soit la destination de la valve. REVENDICATIONS 1. Procédé d'assemblage de bague d'étanchéité métallique sur une chemise de valve de distribution hydraulique, en particulier de valve d'assistance de direction hydraulique pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il consiste à assembler la bague d'étanchéité (11, 12) par soudage laser de sa circonférence sur la surface intérieure de la chemise (8), en appliquant simultanément sur la bague d'étanchéité (11, 12) un effort (F) suffisant pour la déformer légèrement contre la surface intérieure de la chemise (8). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le soudage laser de la bague (11, 12) est effectué de manière discontinue, par points, sur la surface intérieure de la chemise (8). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le soudage laser de la bague (11, 12) est effectué de manière continue, suivant des arcs de cercles ou des cercles (15), sur la surface intérieure de la chemise (8), ou suivant des secteurs prédéterminés de la surface intérieure de la chemise (8). 4. Valve d'assistance de direction hydraulique pour véhicule automobile, comprenant un rotor (5) lié par l'intermédiaire d'une barre de torsion (3) à un pignon (2) venant en prise avec la crémaillère de la direction, le rotor (5) et le pignon (2) étant montés rotatifs suivant un même axe (1), le rotor (5) de forme générale tubulaire étant monté autour de la barre de torsion (3), et étant entouré par une chemise rotative (8) liée en rotation avec le pignon (2) et comportant au moins une bague d'étanchéité (11, 12) métallique assemblée sur sa surface intérieure suivant le procédé d'assemblage par soudage laser selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.