Direction à crémaillère de véhicule automobile
La présente invention concerne, de façon générale, les systèmes de direction pour véhicules automobiles. Elle se rapporte, plus particulièrement, aux directions à crémaillère, avec un pignon de direction venant en prise avec la crémaillère, l'ensemble étant logé dans un carter de direction. Encore plus
""spécialement, l'invention s'intéresse èr un dispositif qui, pour ce genre de direction, assure un équilibrage entre les pressions d'air à l'intérieur de la direction et l'extérieur de celle-ci. Cette invention est applicable aux directions manuelles, ainsi qu'aux directions à assistance hydraulique ou électrique.
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. En particulier, en cas de changements brutaux de la température, la surpression ou dépression entraîne une déformation exagérée des soufflets de la direction, situés autour des extrémités de la crémaillère, avec pour conséquence une détérioration ou une destruction de ces soufflets. Pour éviter cette déformation des soufflets, il a été déjà envisagé de réaliser des directions avec soufflets "respirants", qui permettent une circulation d'air entre l'intérieur de la direction et l'extérieur, donc une sortie ou une entrée d'air, selon le cas (surpression ou dépression). Cette solution connue nécessite toutefois une fabrication spéciale, donc complexe et coûteuse, des soufflets. De plus, elle ne permet pas la "respiration" de la direction lors d'une immersion (par exemple au passage d'un gué), et une dépression qui se forme alors peut déformer et détériorer les soufflets.
La présente invention a pour but de fournir une direction à crémaillère avec dispositif 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 étant obtenu par une adaptation particulièrement simple et économique de la structure de la direction.
A cet effet, l'invention a pour objet une direction à crémaillère de véhicule automobile, comprenant un pignon de direction en prise avec la crémaillère, l'ensemble étant logé dans un carter de direction, cette direction étant essentiellement caractérisée en ce que le carter de directiion, ou une
partie de carter, est conformé et/ou prolongé de manière à atteindre l'habitacle du véhicule concerné, ou du moins la paroi de cet habitacle, et en ce qu'au moins une communication autorisant le passage de l'air est réalisée en un point du carter de direction ou de ladite partie de carter atteignant l'habitacle, de telle sorte qu'une communication autorisant une circulation de l'air est réalisée entre l'intérieur de la direction et l'habitacle du véhicule.
Ainsi, rïdée inventive consiste ici à réaliser une direction à crémaillère qui n'est pas entièrement étanche, mais dont l'intérieur communique seulement avec l'habitacle du véhicule, c'est-à-dire le compartiment réservé aux passagers, lequel n'est pas soumis aux intempéries et aux projections de liquides divers, ni au risque d'immersion lors d'un passage à gué. Pour atteindre l'habitacle, il suffit d'ajuster une partie de carter pour qu'elle jouxte cet habitacle, et de modifier légèrement ladite partie de carter, notamment en réalisant un simple alésage qui la traverse sur toute son épaisseur, et qui permet ainsi une circulation d'air entre l'habitacle et l'intérieur de la direction. La solution proposée par la présente invention pour rendre la direction "respirante" s'avère, de la sorte, particulièrement simple et économique.
Selon une forme de réalisation de l'invention, la partie de carter atteignant l'habitacle est la partie de carter traversée par l'arbre d'entrée de la direction, c'est-à-dire l'arbre couplé extérieurement à la colonne de direction, et intérieurement au pignon de direction. Dans ce cas, la communication autorisant le passage de l'air est réalisée sous la forme d'un alésage ou d'un autre conduit analogue, ménagé dans ladite partie de carter sur le côté de l'arbre d'entrée. Cette forme de réalisation est plus particulièrement applicable à une direction manuelle, ou à une direction avec assistance agissant sur la colonne de direction.
Selon une autre possibilité, la partie de carter atteignant l'habitacle est une partie de carter auxiliaire, telle que la carter d'un capteur de couple, ou le carter d'un réducteur, ceci notamment pour une direction à assistance électrique.
S'il est souhaité que la direction résiste aux éventuelles projections d'eau survenant dans l'habitacle, l'alésage ou autre conduit analogue, ménagé dans la partie de carter atteignant l'habitacle, peut recevoir un élément d'obturation, tel qu'une pastille ou un tampon, en une matière poreuse perméable à l'air mais hydrophobe.
Il peut aussi être souhaité que la direction s'oppose à l'entrée de poussières en provenance de l'habitacle. Dans ce cas, l'alésage ou autre conduit analogue, ménagé dans la partie de carter atteignant l'habitacle, peut recevoir un élément d'obturation tel qu'une pastille ou un tampon, en une matière poreuse perméable à l'air et éventuellement à l'eau, mais faisant barrage aux poussières.
Enfin, on notera que la partie de carter atteignant ^habitacle peut être appliquée contre la paroi de cet habitacle avec interposition d'un joint.
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 cette direction à crémaillère de véhicule automobile.
Figure 1 est une vue générale, extérieure, d'une direction à crémaillère conforme à l'invention ;
Figure 2 est une vue partielle à plus grande échelle de cette direction, suivant la flèche F de figure 1 ;
Figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne iii -in de figure 2.
La figure 1 représente extérieurement une direction à crémaillère, et plus particulièrement une direction assistée électrique, équipant un véhicule automobile. Cette figure indique le compartiment moteur 2 du véhicule, et son habitacle ou compartiment passagers 3, compartiments qui sont séparés l'un de l'autre par une paroi 4.
La direction elle-même comporte un carter central tubulaire 5, dans lequel est montée coulissante la crémaillère 6 (voir aussi figure 3). Les extrémités droite et gauche de la crémaillère 6, extérieures au carter 5, sont accouplées à des biellettes 7. Deux soufflets 8, raccordés respectivement aux deux extrémités du carter 5, recouvrent et protègent les zones d'extrémité de la crémaillère 6.
La crémaillère 6 est en prise avec un pignon de direction 9 (voir figure 3), lié en rotation à un arbre d'entrée du mouvement 10. L'arbre d'entrée 10 traverse une partie 5A du carter 5, la partie extérieure de cet arbre 10 étant couplée à la colonne de direction avec volant de conduite (non représentée).
S'agissant ici d'une direction assistée électrique, celle-ci comprend encore un moteur électrique d'assistance 11 , qui par l'intermédiaire d'un réducteur mécanique 12 agit ici dans la région du pignon de direction 9.
La partie de carter 5A, traversée par l'arbre d'entrée 10, est ajustée de manière à atteindre l'habitacle 3, ou du moins la paroi 4 limitrophe de cet habitacle 3, avec interposition d'un joint 16. L'arbre d'entrée 10 atteint ainsi l'habitacle 5, par une ouverture 13 ménagée dans la paroi séparatrice 4. En se référant à la figure 2 et surtout à la figure 3, la partie de carter 5A présente, sur le côté de l'arbre d'entrée 10, un alésage 14 qui la traverse sur toute son épaisseur, et qui débouche dans l'ouverture 13, de sorte que l'intérieur de la partie de carter 5A, donc l'intérieur de la direction, est en communication avec l'habitacle 3, donc avec l'extérieur. Dans l'exemple illustré, un élément d'obturation 15, en forme de pastille ou de tampon, réalisé en une matière poreuse perméable à l'air mais hydrophobe, est mis en place dans l'alésage 14. La matière constitutive de l'élément d'obturation 15 peut être une résine polymérique fluorée poreuse, telle que celle commercialisée sous la dénomination "PERMEON" (marque enregistrée), ou toute autre matière équivalente.
La direction est ainsi rendue "respirante", c'est-à-dire qu'une circulation d'air est rendue possible entre l'intérieur de la direction et l'extérieur, par l'alésage 14, et en mettant aussi à profit la communication habituellement existante entre les deux soufflets 8. Cette direction reste toutefois étanche à l'eau, et éventuellement aux poussières ou autres particules solides, grâce à l'élément d'obturation 15 qui permet en particulier à cette direction de résister aux projections d'eau ou de liquides. La double flèche F1 de la figure 3 symbolise cette "respiration" de la direction.
Dans le cas d'une direction à réaliser de façon particulièrement économique, et si le débouché de l'alésage 14 se trouve dans une zone de l'habitacle 3 protégée de l'humidité, l'élément d'obturation 15 peut être supprimé.
L'on ne s'éloignerait pas du cadre de l'invention, telle que définie dans les revendications annexées : - en remplaçant l'alésage 14 par tout conduit ou toute traversée équivalente, permettant la communication désirée ;
- en plaçant ou non, dans cet alésage ou conduit analogue, un élément d'obturation 15 de toute forme et en toute matière appropriée, en fonction des exigences particulières à chaque cas d'application (résistance à l'eau et/ou aux poussières), cet
élément d'obturation pouvant être retenu par tout moyen dans l'alésage ou conduit analogue ; en mettant à profit, selon le type de direction concernée, toute partie de carter pouvant être rapprochée de l'habitacle, en particulier le carter d'un capteur de couple, ou le carter du réducteur 12 dans le cas d'une direction à assistance électrique ; en destinant le même dispositif de "respiration" à des directions à crémaillère de tous types, qu'il s'agisse d'une direction manuelle ou d'une direction assistée hydraulique ou électrique.