Brevet FR2878934A1 — publié le 20060609

La présente invention concerne, de façon générale, la fixation d'un soufflet, par l'une de ses extrémités, autour d'un élément rigide auquel doit être lié le soufflet. Plus particulièrement, cette invention s'intéresse à la liaison étanche d'un soufflet avec un élément du genre carter ou tube, dans un système de direction à crémaillère de véhicule automobile. Dans la suite, l'invention sera exposée en se référant à cette application particulière, sans qu'il en résulte un caractère de limitation. II est rappelé que, dans une direction à crémaillère de véhicule automobile, un pignon de direction est lié en rotation avec la colonne de direction, manoeuvrée à l'aide du volant de conduite du véhicule, ce pignon venant en prise avec une crémaillère montée coulissante, suivant sa direction longitudinale, dans un carter de direction. Les deux extrémités opposées de la crémaillère, extérieures au carter, sont accouplées à des biellettes de direction associées respectivement aux roues directrices droite et gauche du véhicule, les biellettes assurant la liaison entre la crémaillère et chacun des porte-fusée. Ainsi, la rotation du volant dans un sens ou dans l'autre, donc la rotation correspondante du pignon de direction, est convertie en une translation correspondante de la crémaillère qui, par l'intermédiaire des biellettes et des porte-fusée, provoque elle-même l'orientation des roues du véhicule, pour un braquage à droite ou à gauche. Dans une telle direction à crémaillère, la liaison articulée entre chaque extrémité de la crémaillère et la biellette correspondante est une liaison à rotule, dite rotule "axiale", réalisée par un boîtier de rotule solidaire de l'extrémité de la crémaillère, et par un pivot à tête sphérique, solidaire de la biellette et monté tournant en tous sens dans le boîtier de rotule. Compte tenu de la mobilité de la crémaillère relativement au carter de direction, et de l'orientation variable de la biellette relativement à l'extrémité de la crémaillère, la protection des organes de la direction dans la région de chaque rotule axiale est habituellement assurée par un soufflet, qui relie l'extrémité adjacente du carter de direction à la biellette correspondante, en entourant l'extrémité de la crémaillère (extérieure au carter) et la rotule axiale. Une première extrémité annulaire du soufflet est fixée autour de l'extrémité correspondante du carter, tandis que l'autre extrémité annulaire du soufflet est fixée autour de la biellette, ou du pivot de rotule axiale. Ainsi fixé, le soufflet assure l'étanchéité dans l'intervalle entre le carter de direction et la biellette. Entre ses deux extrémités ainsi attachées, le soufflet possède un certain nombre de spires, qui permettent l'allongement ou le raccourcissement de ce soufflet selon la position de la crémaillère relativement au carter de direction, et qui autorisent aussi une flexion du même soufflet, en fonction de l'orientation variable prise par la biellette grâce à l'articulation à rotule. De manière habituelle, la première extrémité annulaire du soufflet est fixée autour de l'extrémité correspondante du carter avec interposition d'un joint torique d'étanchéité, et au moyen d'un collier d'attache serré autour de l'extrémité du soufflet. Un tel dispositif de liaison nécessite l'amenée du joint torique dans une gorge de l'extrémité du carter. De plus, il convient de mettre en place le collier autour de l'extrémité du soufflet, et de serrer ensuite ce collier. Ainsi, la fixation étanche de l'extrémité du soufflet sur le carter nécessite plusieurs composants et opérations, ce qui la rend relativement complexe et coûteuse dans le processus de fabrication et d'assemblage. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, en fournissant une solution plus simple et plus économique pour la fixation étanche d'une extrémité d'un soufflet, en particulier autour d'un carter de direction. A cet effet, l'invention a essentiellement pour objet un dispositif de fixation d'un soufflet, pour la liaison étanche d'une extrémité annulaire du soufflet autour d'un élément rigide pourvu d'une portée cylindrique, le dispositif consistant en un cordon de pâte d'étanchéité durcissable introduite dans un interstice annulaire ménagé entre la portée cylindrique de l'élément rigide, d'une part, et la face intérieure de l'extrémité annulaire du soufflet, d'autre part. De préférence, la face intérieure de l'extrémité annulaire du soufflet présente des évidements, dans lesquels est introduite et accrochée la pâte d'étanchéité durcissable. Ces évidements prennent avantageusement la forme d'une série de gorges annulaires parallèles, ménagées dans la face intérieure de l'extrémité annulaire du soufflet. Ainsi, l'invention fournit une solution qui supprime le collier d'attache et le joint torique habituels, et par conséquent la gorge recevant habituellement le joint, ce qui apporte une simplification et une économie importantes, notamment en s'affranchissant du coût du collier et de sa mise en place. La pâte d'étanchéité durcissable assure, à elle seule, la liaison mécanique et l'étanchéité entre l'extrémité annulaire du soufflet et l'élément rigide autour duquel est engagée cette extrémité du soufflet. Le évidements tels que gorges annulaires, creusés dans la face intérieure de l'extrémité annulaire du soufflet assurent, par complémentarité de formes, une liaison axiale entre cette extrémité du soufflet et l'élément rigide autour duquel ladite extrémité est engagée, cette liaison axiale résistant aux efforts de traction ou de compression. L'introduction de la pâte d'étanchéité durcissable, dans son état initial visqueux, est aisément réalisable par une opération d'injection. 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 de fixation d'un soufflet. Figure 1 est une demi-vue en coupe de l'extrémité d'un soufflet, fixée sur un carter de direction par des moyens traditionnels; Figure 2 est une vue similaire à la figure 1, mais illustrant le dispositif de fixation objet de l'invention. Le dessin représente partiellement une direction à crémaillère de véhicule automobile, en particulier une extrémité du carter de direction 2, dans lequel est montée coulissante, suivant une direction longitudinale indiquée par l'axe A, une crémaillère 3 dont l'extrémité correspondante (non représentée) se situe hors du carter 2, cette extrémité étant articulée à une biellette de direction par l'intermédiaire d'une rotule "axiale". Un soufflet 4 relie l'extrémité du carter de direction 2 à la biellette; le soufflet, possède du côté du carter 2, une extrémité annulaire 5, à laquelle fait suite une série de spires 6 constituant la partie déformable du soufflet 4. L'extrémité annulaire 5 du soufflet 4 est engagée autour d'une portée cylindrique 7 formée à l'extrémité considérée du carter 2, et elle est fixée de façon étanche sur cette portée 7. Pour réaliser la fixation étanche de l'extrémité annulaire 5 du soufflet 4, la solution actuelle illustrée par la figure 1 consiste, d'une part, à insérer un joint torique 8 entre cette extrémité 5 et la portée 7 du carter 2, et d'autre part, à poser et serrer un collier d'attache 9 autour de ladite extrémité 5. Le joint torique 8 est monté dans une gorge annulaire 10 ménagée sur la portée cylindrique 7 du carter 2. Le collier d'attache 9 est monté dans une rainure annulaire 11 formée extérieurement sur l'extrémité annulaire 5 du soufflet 4 et ce collier 9 est serré de manière à presser l'extrémité annulaire 5 du soufflet 4 tout autour de la portée 7, tout en comprimant le joint torique 8. La solution de la présente invention, illustrée par la figure 2 sur laquelle les éléments correspondant à ceux précédemment décrits sont désignés par les mêmes repères, supprime à la fois le collier 9, le joint torique 8 et la gorge 10 recevant ce joint 8. Selon l'invention, l'extrémité annulaire 5 du soufflet 4, située du côté du carter de direction 2, est épaissie et présente, intérieurement, une série de gorges annulaires parallèles 12. La portée cylindrique 7 du carter 2 présente, quant à elle, une surface lisse qui, lorsque le soufflet 4 est mis en place, se situe en vis-à-vis de la série de gorges 12. Une pâte d'étanchéité durcissable 13 est introduite dans l'interstice annulaire ménagé entre la portée cylindrique 7 du carter 2, d'une part, et la face intérieure de l'extrémité annulaire 5 du soufflet 4, d'autre part. En particulier, une opération d'injection, réalisée dans un outillage approprié, convient pour introduire la pâte d'étanchéité 13, dans son état initial visqueux. Lors de son durcissement, le cordon annulaire formé par la pâte d'étanchéité 13 adhère à la portée cylindrique 7 du carter de direction 2, ainsi qu'à l'extrémité annulaire 5 du soufflet 4, où la présence des gorges 12 augmente la surface d'adhésion, tout en réalisant une liaison par complémentarité de formes entre la pâte d'étanchéité 13 et le soufflet 4. Il est encore à noter que le soufflet 4 présente, entre son extrémité annulaire 5 et sa première spire 6, un épaulement annulaire 14 qui positionne axialement l'extrémité annulaire 5 du soufflet 4 relativement à la portée cylindrique 7 du carter 2, de manière à placer les gorges 12 en regard de cette portée 7, avant l'injection de la pâte d'étanchéité. On obtient ainsi une liaison étanche par collage, entre le soufflet 4 et le carter de direction 2. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif de fixation d'un soufflet 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 utilisant une pâte d'étanchéité durcissable de toute nature ou composition; - en remplaçant les organes annulaires de l'extrémité du soufflet par tout autre genre d'évidement, propre à assurer un accrochage sur la pâte d'étanchéité durcie; - en destinant le même dispositif à la fixation de colliers sur tous éléments rigides, dans tous domaines industriels. REVENDICATIONS 1 Dispositif de fixation d'un soufflet, pour la liaison étanche d'une extrémité annulaire (5) du soufflet (4) autour d'un élément rigide (2) pourvu d'une portée cylindrique (7), caractérisé en ce qu'il consiste en un cordon de pâte d'étanchéité durcissable (13) introduite dans un interstice annulaire ménagé entre la portée cylindrique (7) de I"élément rigide (2), d'une part, et la face intérieure de l'extrémité annulaire (5) du soufflet (4), d'autre part. 2 - Dispositif de fixation d'un soufflet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face intérieure de l'extrémité annulaire (5) du soufflet (4) présente des évidements (12), dans lesquels est introduite et accrochée la pâte d'étanchéité durcissable (13). 3 Dispositif de fixation d'un soufflet selon la revendication 2 caractérisé en ce que les évidements précités prennent la forme d'une série de gorges annulaires (12) parallèles, ménagées dans la face intérieure de l'extrémité annulaire (5) du soufflet (4). 4 - Dispositif de fixation d'un soufflet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par son application à la liaison étanche d'un soufflet (4) à l'extrémité d'un carter (2) de direction à crémaillère (3) de véhicule automobile.