Brevet FR2909425A1 — publié le 20080606

La présente invention concerne, de façon générale, les systèmes de direction à crémaillère des véhicules automobiles. Plus particulièrement, cette invention s'intéresse à un dispositif, dit de "respiration", qui dans de tels systèmes de direction assure un équilibrage des pressions d'air entre l'intérieur de la direction et l'extérieur de celle-ci, par la réalisation d'une certaine communication permettant des échanges d'air entre l'intérieur et l'extérieur de la direction, tout en restant étanche à l'eau. Un système de direction à crémaillère de véhicule automobile, habituellement étanche vis-à-vis de l'extérieur, subit durant son utilisation de forts changements de température. Le volume d'air enfermé dans le système de direction subit lui-même ces changements de température, ce qui se traduit par des variations de la pression au sein du système de direction, variations qui ont des conséquences néfastes pour certains organes du système de direction. En particulier, les soufflets de la direction, qui habituellement recouvrent et protègent les zones d'extrémité de la crémaillère et les rotules "axiales" d'articulation des biellettes, subissent des déformations dues aux variations de pression entre l'intérieur et l'extérieur, résultant elles-mêmes des changements de température et du fonctionnement de ces soufflets. Ces déformations entraînent elles-mêmes une détérioration ou destruction plus ou moins rapide des soufflets de protection. Pour éviter de telles déformations et leurs conséquences néfastes, il a déjà été proposé de maîtriser les variations de pression par le biais d'un dispositif dit de "respiration" qui permet d'équilibrer les pressions en échangeant de l'air entre l'intérieur et l'extérieur de la direction, ce qui permet de remédier aux problèmes de déformation des soufflets lors des changements de température. Un type connu de solutions consiste à réaliser des directions avec des soufflets "respirants", conçus pour permettre l'entrée ou la sortie d'air. Toutefois, cette solution nécessite une fabrication spéciale, donc complexe et coûteuse, des soufflets eux-mêmes. A titre d'exemples de ces solutions, il est fait référence aux documents FR 2792273, EP 1048865 et EP 1213514. La présente invention a pour but de fournir un dispositif simple et économique d'échange d'air, donc 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 ne nécessitant pas une fabrication spéciale des soufflets et permettant donc d'utiliser des soufflets de conception standard. 2909425 2 A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'équilibrage des pressions entre l'intérieur et l'extérieur d'une direction à crémaillère de véhicule automobile, dans laquelle les extrémités de la crémaillère sont accouplées à des biellettes par l'intermédiaire de rotules "axiales", les deux zones 5 d'extrémités de la crémaillère et lesdites rotules étant recouvertes par des soufflets de protection, ce dispositif étant essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément "respirant", perméable à l'air mais imperméable à l'eau, associé à un circuit de communication reliant les volumes intérieurs des deux soufflets respectivement associés aux deux zones 10 d'extrémité de la crémaillère. Ainsi, l'idée inventive consiste, au lieu d'intégrer les éléments respirants aux soufflets, à placer un élément respirant sur un circuit faisant, de façon connue en soi, communiquer entre eux les deux soufflets pour assurer déjà l'équilibrage des pressions entre les deux soufflets. De cette manière, on 15 assure un équilibrage des pressions d'air non seulement entre les deux soufflets, mais encore entre chacun de ces soufflets et le milieu extérieur, par des moyens indépendants desdits soufflets. Diverses configurations sont envisageables, sur la base de ce principe, selon la localisation particulière de l'élément "respirant". 20 Selon une première forme de réalisation de l'invention, l'élément "respirant" est directement raccordé à l'un des deux soufflets, et il est relié par un tuyau d'équilibrage unique à l'autre soufflet. Autrement dit, l'élément "respirant" est dans ce cas directement fixé sur l'un des soufflets et il forme en quelque sorte un raccord sur lequel est montée une extrémité du tuyau 25 d'équilibrage. L'élément "respirant" peut ainsi être unique et commun aux deux soufflets ; toutefois, en variante, il est possible de prévoir deux éléments "respirants", respectivement fixés aux deux soufflets, selon une disposition symétrique. Selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, l'élément 30 "respirant" est disposé à la jonction de deux tuyaux d'équilibrage, le premier tuyau d'équilibrage reliant l'élément "respirant" à l'un des soufflets, et le second tuyau d'équilibrage reliant cet élément "respirant" à l'autre soufflet. Une telle configuration est donc symétrique, contrairement à la précédente. Dans tous les cas, l'élément "respirant" doit être réalisé de façon 35 étanche à l'eau, mais en autorisant le passage d'un débit d'air suffisant pour équilibrer rapidement le système. De plus, l'élément "respirant" devra lui-même 2909425 3 être résistant aux lavages à haute pression, aux projections de fluides agressifs, aux matières telles qu'huiles et graisses et aux températures extrêmes tant froides que chaudes (par exemple de -40 C à +150 C), tout en restant parfaitement fonctionnel. Le dispositif doit aussi empêcher toute entrée 5 d'humidité, de poussière et d'autres agents polluants dans le système de direction. On notera que la solution, objet de l'invention, reste particulièrement simple et économique, ceci d'une part du fait qu'elle ne nécessite aucun aménagement spécial des soufflets, et d'autre part du fait que 10 sa mise en oeuvre se limite à l'insertion d'un petit accessoire, à savoir l'élément "respirant", sur un circuit existant de mise en communication des deux soufflets l'un avec l'autre. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, 15 à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de ce dispositif d'équilibrage des pressions entre l'intérieur et l'extérieur d'une direction de véhicule automobile : Figure 1 est une vue d'ensemble, de face, d'une première forme de réalisation d'un dispositif d'équilibrage conforme à la présente invention ; 20 Figure 2 montre, en vue de face et à échelle agrandie, le détail A du dispositif de la figure 1 ; Figure 3 est une vue en coupe d'un détail de la figure 2 ; Figure 4 est une vue d'ensemble, de face, d'une deuxième forme de réalisation du dispositif d'équilibrage selon l'invention ; 25 Figure 5 montre, en vue de face et à échelle agrandie, le détail B du dispositif de la figure 4 ; Figure 6 est une vue en coupe d'un détail de la figure 5. Sur le dessin, dans un souci de clarté, on n'a représenté les composants de la direction que dans la mesure où ceux-ci sont concernés par 30 la présente invention. Ainsi, sont ici représentés les deux soufflets de direction 2 et 3, fixés respectivement aux deux extrémités d'un tube ou carter de direction 4 seulement sommairement esquissé. D'une manière connue, chaque soufflet 2 ou 3 relie une extrémité du tube ou carter 4 à une biellette de direction, en 35 recouvrant l'extrémité correspondante de la crémaillère, ainsi que la rotule "axiale" d'articulation de la biellette. De manière également connue, les 2909425 4 volumes intérieurs des deux soufflets 2 et 3 sont mis en communication, l'un avec l'autre, par un circuit 5 d'équilibrage des pressions à l'intérieur de ces soufflets, le circuit 5 s'étendant parallèlement au tube ou carter de direction 4. Chaque soufflet 2 ou 3 comporte, vers son extrémité reliée au tube 5 ou carter 4, un raccord latéral coudé respectivement 6 ou 7, aussi désigné comme "pipette", servant au raccordement du circuit 5 d'équilibrage des pressions. Selon l'invention, un élément "respirant" 8 est associé à ce circuit 5, pour réaliser l'équilibrage des pressions non seulement entre les cieux soufflets 2 et 3, mais aussi avec le milieu extérieur. 10 Dans une première forme de réalisation illustrée par les figures 1 à 3, l'élément "respirant" 8 est disposé vers une extrémité du circuit 5 d'équilibrage des pressions. En particulier, l'élément "respirant" 8 se présente lui-même comme un raccord, lequel est fixé entre le raccord coudé ou "pipette" 6 du premier soufflet 2, d'une part, et le départ d'un tuyau d'équilibrage 9 ici 15 unique d'autre part, qui s'étend jusqu'à la "pipette" 7 du second soufflet 3. Etant perméable à l'air mais imperméable à l'eau, l'élément "respirant" 8 permet un équilibrage des pressions d'air entre le volume intérieur des deux soufflets 2 et 3 et le milieu extérieur, tout en empêchant l'entrée d'eau et de poussières dans le système de direction. En particulier, selon les 20 variations de la température, l'air peut sortir de la direction ou y entrer, de manière à éviter la déformation des soufflets 2 et 3 et leur détérioration. Dans une deuxième forme de réalisation, illustrée par les figures 4 à 6, l'élément "respirant" 8 est disposé de façon centrale, au milieu du circuit 5 d'équilibrage des pressions. Cet élément "respirant" 8 se présente ici comme 25 un raccord, qui est fixé entre un premier tuyau d'équilibrage 10, qui le relie à la "pipette" 6 du premier soufflet 2, et un second tuyau d'équilibrage 11, qui le relie à la "pipette" 7 du second soufflet 3. L'invention est notamment applicable aux systèmes de direction, tels que les directions assistées hydrauliques, dans lesquels le tube ou carter 30 de direction 4 ne permet pas une communication interne directe entre les deux soufflets 2 et 3, rendant ainsi nécessaire la présence d'un circuit 5 extérieur d'équilibrage des pressions. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif d'équilibrage des pressions qui ont été décrites ci- 35 dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes 2909425 5 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 réalisant l'élément "respirant" avec toute forme et en toute matière appropriée ; 5 - en prévoyant éventuellement deux ou plusieurs éléments "respirants", par exemple deux éléments "respirants" respectivement fixés aux deux soufflets, dans une réalisation symétriques ; - en plaçant le ou les éléments "respirants" en tout point du circuit d'équilibrage reliant les deux soufflets ; 10 - en destinant le même dispositif d'équilibrage des pressions à des systèmes de direction de tout type, manuels ou avec assistance. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'équilibrage des pressions entre l'intérieur et l'extérieur d'une direction à crémaillère de véhicule automobile, dans laquelle les extrémités de la crémaillère sont accouplées à des biellettes par l'intermédiaire de rotules "axiales", les deux zones d'extrémité de la crémaillère et lesdites rotules étant recouvertes par des soufflets de protection (2, 3), çaractérisé en ce qu'il comporte au moins un élément "respirant" (8), perméable à l'air mais imperméable à l'eau, associé à un circuit de communication (5) reliant les volumes intérieurs des deux soufflets (2, 3), respectivement associés aux deux zones d'extrémité de la crémaillère. 15 2. Dispositif d'équilibrage des pressions selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément "respirant" (8) est directement raccordé à l'un des deux soufflets (2), et est relié par un tuyau d'équilibrage unique (9) à l'autre soufflet (3). 3. Dispositif d'équilibrage des pressions selon la revendication 2, 20 caractérisé en ce que l'élément "respirant" (8) est fixé à un raccord coudé ou "pipette" (6) d'un soufflet (2). 4. Dispositif d'équilibrage des pressions selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que sont prévus deux éléments "respirants" (8), respectivement fixés aux deux soufflets (2, 3). 25 5. Dispositif d'équilibrage des pressions selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément "respirant" (8) est disposé à la jonction de deux tuyaux d'équilibrage (10, 11), le premier tuyau d'équilibrage (10) reliant l'élément "respirant" (8) à l'un des soufflets (2), et le second tuyau d'équilibrage (1'1) reliant cet 30 élément "respirant" (8) à l'autre soufflet (3). 10