Brevet FR2726884A1 — publié le 19960515

PROCèDE ET DISPOSITIF D1ASSXAGE D'ON ATTKNtZLTBUR DE BRUIT DANS UN FLEXIBLE HYDRAULlOUZ L'invention concerne un procédé et un dispositif d'assemblage d'un atténuateur de bruit dans un flexible hydraulique. On sait que certains flexibles hydrauliques utilisés dans l'industrie automobile, en particulier ceux qui équipent les systèmes de direction assistée, sont munis d'un atténuateur de bruit, quelquefois désigné dans la technique sous le nom de "tuner" et qui est constitué par une gaine métallique souple, spiralée hélicoïdalement (à simple agrafage en L ou double agrafage en U) ou par un tube souple en matière plastique comme du polyamide ou du Téflon (une Marque Déposée de la Société DUPONT DE NEMOURS) percé en des emplacements prédéterminés de trous de passage du liquide circulant dans le flexible.La gaine souple, métallique ou en matière plastique, s'étend coaxialement au tuyau de caoutchouc externe du flexible, des moyens étant prévus pour fixer ladite gaine au voisinage d'une des extrémités du flexible comme décrit, par exemple, dans DE-3339876, WO-90/14549 ou WO-91/13790. Les moyens connus de fixation de l'atténuateur de bruit font appel soit au sertissage d'une douille métallique externe qui enferme le tuyau de caoutchouc lui-même emmanché sur l'extrémité d'un tube métallique dans lequel est logée la gaine spiralée, -lorsque l'atténuateur est de ce type-, soit à un insert logé dans ledit tube et présentant une courte cheminée sur laquelle est monté le tube souple en matière plastique,- lorsque c'est un atténuateur de ce type qui est mis en oeuvre. Ces deux moyens connus d'assemblage de l'atténuateur de bruit dans le flexible ne sont pas entièrement satisfaisants dans la mesure où le premier exige une déformation importante de l'extrémité du tube métallique, entraînant une diminution de la section de passage du fluide qui perturbe les résultats hydro-acoustiques du flexible, tandis que le second exige une opération de reprise de pièce lors du montage de l'insert dans le tube métallique, ce qui constitue un inconvénient du procédé de fabrication. On constate en outre, en ce qui concerne le premier moyen, que la liaison mécanique des parties constitutives du flexible sur la quasi-totalité de la longueur de la douille métallique externe est à l'origine de fuites du fluide transporté dans le tube métallique, avec pour conséquence la création d'ondes acoustiques non désirées.Complémentairement, cette technique ne permet pas un positionnement précis de la gaine spiralée dans l'extrémité du tube métallique (en l'absence dans ledit embout d'une surface de butée pour la tranche libre de la gaine) de sorte que ladite gaine peut, soit ne pas être engagée suffisamment dans le tube métallique, -avec pour résultat un accrochage non satisfaisant-, ou, au contraire, être trop engagée dans ce dernier avec pour conséquence une réduction intempestive du volume offert au fluide en circulation. C'est, d'une façon générale, un but de l'invention de fournir un procédé et un dispositif d'assemblage d'un atténuateur de bruit dans un flexible hydraulique qui pallient les inconvénients des moyens et techniques connus. C'est, à cet égard, un but de l'invention de fournir un procédé et un dispositif particulièrement bien appropriés à l'assemblage d'un atténuateur de bruit dans un flexible hydraulique haute-pression, que ledit atténuateur soit du type à gaine métallique spiralée ou à tube souple en matière plastique. C'est, aussi, un but de l'invention de fournir un tel procédé qui permette de s'affranchir de la reprise de pièce lors de l'assemblage. C'est, enfin, un but de l'invention de fournir un procédé et un dispositif qui permettent d'atténuer les pertes de charge du fluide circulant dans le flexible dont les caractéristiques hydro-acoustiques sont ainsi améliorées par rapport à celles des flexibles connus. Un procédé d'assemblage d'un atténuateur de bruit dans un flexible hydraulique qui comporte un tuyau externe en caoutchouc ou matériau analogue emmanché sur l'embout d'extrémité d'un tube métallique dans lequel est logé un insert qui reçoit l'extrémité libre de l'atténuateur de bruit est caractérisé, selon l'invention, en ce que ledit insert est solidarisé au tube métallique par un emmanchement conique créé lors de la conformation même de l'embout dudit tube. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'angle de l'emmanchement conique est choisi à une valeur de l'ordre de 7- et le chanfrein qui en résulte à l'extrémité libre de l'embout du tube métallique est avantageusement compris entre 2 et 5 mm pour un tel tube dont le diamètre externe est de l'ordre de 10 mm. Selon l'invention, également, et lorsque l'atténuateur de bruit est une gaine spiralée, métallique, on prévoit de fixer ladite gaine dans l'insert par un sertissage radial de la partie de ce dernier extérieure au tube métallique, ou bien par collage ou encore par tout autre moyen, en particulier par des déformations mécaniques, qui assurent une quasiétanchéité de la fixation. Le sertissage peut être du type plat, cranté radial ou cranté oblique, et cela que la gaine spiralée métallique soit du type à simple ou double agrafage. Un dispositif d'assemblage dun atténuateur de bruit dans un flexible hydraulique qui comporte un tuyau externe en caoutchouc ou matériau analogue emmanché sur l'embout d'extrémité d'un tube métallique dans lequel est logé un insert qui reçoit l'extrémité libre de l'atténuateur de bruit est alors caractérisé en ce que l'insert, de forme générale tubulaire, comporte une première partie d'extrémité logée dans l'embout du tube métallique auquel il est solidarisé par un emmanchement conique et une seconde partie extérieure audit embout et qui est conformée soit suivant une chambre cylindrique de réception de l'extrémité d'un atténuateur de bruit du type à gaine métallique spiralée, soit suivant une cheminée crantée propre à recevoir par montage à force un atténuateur de bruit du type à tube souple en matière plastique. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'emmanchement conique de la première partie de l'insert, intérieure au tube métallique, présente un angle de l'ordre de 7 et une longueur axiale comprise entre 2 et 5 mm pour un tube métallique de diamètre externe de l'ordre de 10 mm. Selon encore une autre caractéristique de l'invention l'insert présente à l'extrémité de l'emmanchement conique, -et à l'extérieur du tube métallique-, un collet cylindrique de diamètre extérieur inférieur au diamètre extérieur de l'embout dudit tube métallique et qui ménage une face de butée pour l'extrémité libre de ce dernier. Dans un mode d'exécution, un joint torique est prévu entre ladite face de butée et ladite extrémité libre de l'embout du tube métallique. L'invention prévoit également de conformer l'insert pour qu'il présente, dans sa première partie logée à l'intérieur du tube métallique, une surface interne tronconique, dont la pente est sensiblement celle de l'emmanchement conique externe et qui permet d'atténuer au mieux les pertes de charges dues aux diminutions successives des diamètres intérieurs des sections de passage du fluide circulant dans le flexible. L'invention a également pour objet un flexible hydraulique, utilisable notamment dans le domaine automobile et, en particulier, pour équiper la direction assistée d'un véhicule avec un atténuateur de bruit du type à gaine métallique spiralée ou à tube souple en matière plastique, caractérisé en ce que la gaine ou le tube est assemblé au flexible hydraulique par mise en oeuvre du procédé tel que défini ci-dessus et/ou à l'aide d'un dispositif d'assemblage tel qu'explicité ci-avant. Un tel flexible peut supporter en service une pression de 100 à 150 bars avec une étanchéité totale et résiste à des pressions statiques de teste de l'ordre de 500 - 700 bars. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 illustrent les moyens et techniques connus d'assemblage d'un atténuateur de bruit dans un flexible hydraulique - la figure 3 illustre le processus de fabrication d'un tube métallique dans lequel est fixé un insert de dispositif selon l'invention, les figures 3d et 3e étant à échelle agrandie - la figure 4 est une vue, à plus grande échelle et en coupe longitudinale, d'une première réalisation du dispositif selon l'invention - la figure 5 est une vue analogue à celle de la figure 4 mais pour une autre forme de réalisation - la figure 6 est une vue partielle analogue à celle de la figure 5 pour une variante de réalisation - les figures 7 et 8 sont des vues partie en coupe, partie en élévation, d'inserts propres à entrer dans la constitution de dispositifs selon l'invention - les figures 9 à 14 sont des vues schématiques partie en coupe, partie en élévation, de dispositifs selon l'invention pour des atténuateurs de bruit sous forme de gaines métalliques spiralées. On se réfère d'abord aux figures 1 et 2 qui illustrent deux moyens et techniques connus d'assemblage d'un atténuateur de bruit dans un flexible hydraulique. Sur la première d'entre elles, où l'atténuateur de bruit est une gaine métallique G, spiralée hélicoïdalement à simple agrafage en L ou à double agrafage en U, ladite gaine est d'abord mise en place librement dans un tube métallique T dont l'extrémité forme un embout E et sur lequel est emmanché un tuyau en caoutchouc ou matériau analogue dans lequel sont noyés des renforts (non représentés) destinés à conférer audit tuyau les caractéristiques de résistance à la pression ou à la très haute pression du fluide circulant dans le flexible F et qui peut atteindre 100 à 150 Bars. Une douille métallique externe, D, sertie de façon spécifique, prend appui sur une collerette c du tube T et assure la liaison du tube T, du tuyau t, de l'embout E et de la gaine G. Sur la figure 2, où les mêmes références désignent des parties analogues à celles de la figure 1 mais où l'atténuateur de bruit est un tube souple s en matière plastique comme du polyamide ou du Téflon (une Marque Déposée de la Société DUPONT DE NEMOURS) percé d'orifices en des points prédéterminés, ledit atténuateur de bruit est assemblé au flexible F par l'intermédiaire d'un insert i dont la surface externe est celle d'un cylindre de révolution d'axe A (qui est l'axe commun au tube T, au tuyau t, à la douille D et au tube souple s) et qui est emmanché à force dans l'embout E, le tube souple s étant relié à l'insert i par une cheminée ch munie sur sa surface extérieure de crans cr. Pour pallier les inconvénients, rappelés ciavant, que présentent ces techniques et moyens connus, l'invention propose un procédé d'assemblage de l'atténuateur de bruit au flexible hydraulique, notamment ceux utilisés dans le domaine automobile et, en particulier, ceux mis en oeuvre pour les systèmes de direction assistée de véhicules suivant lequel on tire parti du mode de fabrication de l'embout E pour solidariser à ce dernier, par emmanchement conique, un insert auquel est fixé l'atténuateur de bruit, que celuici soit sous forme d'une gaine métallique spiralée hélicoïdalement ou sous forme d'un tube souple en matière plastique percé d'orifices en des points prédéterminés. De façon plus spécifique, on façonne l'embout E à partir d'un tube droit étiré, par exemple en acier, d'un diamètre de 10 mm et d'une épaisseur d'1 mm que l'on conforme, par refoulement de matière, à l'aide d'un outillage comportant un poinçon qui pousse le tube à son extrémité dans le sens de la flèche f ( figure 3a) et d'une matrice qui maintient le tube au cours de sa déformation, le poinçon et la matrice (non représentés) comportant des cavités ou logements de formes conjuguées de celles de l'embout définitif.On réalise d'abord, au cours d'une première passe, la collerette c (figure 3b) puis, au cours d'une deuxième passe, le bulbe k (figure 3c) puis, en conservant la même matrice que celle mise en oeuvre dans la passe qui vient d'être décrite, -mais à l'aide d'un poinçon différent-, on met en place dans l'extrémité libre de l'embout E du tube T un insert 10 (figure 3d) préalablement usiné comme décrit ci-après. Ledit insert, en laiton ou en acier, est choisi en fonction de l'atténuateur de bruit dont on souhaite équiper le flexible F et, conformément à l'invention, on provoque la déformation de l'extrémité libre de l'embout E suivant un emmanchement conique de maintien à étanchéité dudit insert dans l'embout (figure 3e) lors du déplacement axial du poinçon qui porte l'insert. Dans une première réalisation d'un insert selon l'invention, 10, destiné à l'assemblage dans un flexible hydraulique d'un atténuateur de bruit constitué par un tube souple s en matière plastique comme du polyamide ou du Téflon (une Marque Déposée de la Société DUPONT DE NEMOURS) l'insert est comme montré sur la figure 4.De forme générale tubulaire il présente une première partie 11, prévue pour être logée dans l'embout E, et qui est usinée sur sa surface externe suivant un tronc de cône 20 dont l'angle a par rapport à la surface cylindrique de extrémité 21 de ladite partie 11 est, par exemple, de l'ordre de 7 , angle qui correspond à celui de l'emmanchement conique de maintien à étanchéité de l'insert 10 dans l'embout E dont l'extrémité libre 22 est déformée lors du montage explicite ci-dessus L'insert présente aussi une seconde partie 12, extérieure à l'embout après assemblage, et qui comporte une cheminée 13 munie sur sa surface extérieure de crans 14 d'accrochage du tuyau souple a, la partie 12 comprenant également une collerette 15 qui ménage, en regard de la première partie 11, une face de butée 16 contre la tranche d'extrémité 17 de l'embout E, face de butée qui est inclinée d'un angle de l'ordre de 15 à 20 sur le plan montré en Y et qui est perpendiculaire à l'axe longitudinal XX de l'insert. Dans sa première partie 11, logée à l'intérieur de l'embout E, l'insert est en outre usiné suivant une surface interne tronconique 23 dont la pente est sensiblement celle de l'emmanchement conique externe (ici de l'ordre de 7 ) pour atténuer au mieux les pertes de charge dues aux diminutions successives du diamètre intérieur des sections de passage du fluide circulant dans le flexible. Pour faciliter le montage du tuyau t en caoutchouc, -généralement relativement rigide en raison de la présence des renforts qu'il comporte-, sur l'embout E muni de l'insert 11, le diamètre externe 1 de la collerette 15 est inférieur au diamètre 2 de l'extrémité libre de l'embout, la présence d'un congé 25 sur la face de la collerette 15 opposée à celle de butée 16 facilitant encore ce montage du tuyau de caoutchouc. Pour le montage d'un tube de Téflon d'un diamètre interne de 5 mm et d'un diamètre externe de 7 mm dans un tube métallique de 10 mm de diamètre extérieur et de 1 mm d'épaisseur, de bons résultats ont été obtenus avec un insert en laiton à cône d'emmanchement de 7 , régnant sur une longueur axiale de 3 mm, présentant une collerette 15 d'un diamètre externe de 8,9 mm à congé 25 d'un rayon de 0,5 mm et dont la longueur totale de la première partie 11 était de 6 mm. Dans une seconde réalisation d'un insert selon l'invention destiné à l'assemblage dans un flexible hydraulique d'un atténuateur de bruit constitué par une gaine spiralée métallique G, l'insert 10', -dont les parties identiques à celles de l'insert 10 portent les mêmes références que celui-ci-, est comme montré sur la figure 5. Dans cette réalisation, la seconde partie 12 extérieure à l'embout E n'est pas conformée suivant des crans 14 d'accrochage du tuyau souple mais est usinée, intérieurement, suivant une chambre cylindrique 30 destinée à recevoir l'extrémité de la gaine G et à ménager une face de butée 31 de ladite gaine. Pour le montage d'une gaine métallique de 7,5 mm de diamètre externe dans un tube T de 10 mm de diamètre extérieur et de 1 mm d'épaisseur, de bons résultats ont été obtenus avec un insert dont la longueur de la première partie 11 était de 6 mm, à cône d'emmanchement de 7 régnant sur une longueur axiale de 3 mm et dont la chambre cylindrique avait une longueur de 7 mm, un diamètre interne de 7,7 mm et un rayon interne de la face de butée 31 égal à 2,5 mm. Dans la variante montrée sur la figure 6, un joint torique 35 est prévu entre la face de butée 36 de la collerette 37 de l'insert 10' et l'extrémité libre de l'embout E, tandis que dans les réalisations selon les figures 7 et 8, 1'insert 10' présente, sur la surface interne 40 de la chambre 30 ou 30', des nervures circulaires 41 (figure 7) ou hélicoïdales 42 (figure 8), respectivement. Pour la fixation de l'extrémité de la gaine métallique G du type à simple agrafage dans la réalisation de la figure 9, un sertissage plat 50 est effectué sur la partie 12 de l'insert 10' extérieure à l'embout E. Dans la réalisation selon la figure 10, c'est également un sertissage plat qui est mis en oeuvre, mais pour une gaine G à double agrafage. Dans les réalisations illustrées sur les figures 11 et 12, la gaine G, à simple agrafage, figure 11, ou à double agrafage, figure 12, est immobilisée dans la chambre de l'insert 10' par un sertissage cranté radial 51, alors que c'est un sertissage cranté 52 qui est mis en oeuvre dans la réalisation des figures 13 et 14 où les gaines métalliques spiralées hélicoïdalement sont, respectivement, une gaine à simple agrafage dans la réalisation de la figure 13 et une réalisation à double agrafage dans la réalisation de la figure 14. REVEDDICATIONS 1. Procédé d'assemblage d'un atténuateur de bruit (G, s) dans un flexible hydraulique (F) qui comporte un tuyau extérieur en caoutchouc ou matériau analogue (t) emmanché sur l'embout d'extrémité (E) d'un tube métallique (T) dans lequel est logé un insert (10, 10') qui reçoit l'extrémité libre de l'atténuateur de bruit, caractérisé en ce que ledit insert (10, 10') est solidarisé au tube métallique (T) par un emmanchement conique créé lors de la conformation même de l'embout (E) dudit tube. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle (a) de l'emmanchement conique est choisi à une valeur de l'ordre de 7 et le chanfrein qui en résulte à l'extrémité libre de l'embout (E) du tube métallique (T) est avantageusement compris entre 2 et 5 mm pour un tube métallique (T) dont le diamètre externe est de l'ordre de 10 mm. 3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que, pour un atténuateur de bruit constitué par une gaine métallique spiralée hélicoïdalement (G), celle-ci est fixée dans l'insert (10') par un sertissage radial de la partie (12) de ce dernier extérieur au tube métallique (T). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le sertissage est du type plat (50), ou cranté radial (51) ou cranté oblique (52) et cela que la gaine spiralée (G) soit du type à simple ou double agrafage. 5. Dispositif d'assemblage d'un atténuateur de bruit (G, s) dans un flexible hydraulique (F) qui comporte un tuyau externe en caoutchouc (t) ou matériau analogue emmanché sur l'embout (E) d'un tube métallique (T) dans lequel est logé un insert (10, 10') qui reçoit l'extrémité libre de l'atténuateur de bruit, caractérisé en ce que l'insert (10, 10') de forme générale tubulaire, comporte une partie d'extrémité (11) logée dans l'embout (E) du tube métallique (T) dont il est solidaire par emmanchement conique et une seconde partie (12) extérieure audit embout et qui est conformée soit suivant une chambre cylindrique (30, 30', 30") de réception de l'extrémité d'un atténuateur de bruit du type à gaine métallique spiralée (G), soit suivant une cheminée (13) crantée propre à recevoir par montage à force un atténuateur de bruit du type à tube souple (fui) en matière plastique. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'emmanchement conique de la première partie (11) de l'insert intérieure au tube métallique (T) présente un angle (a) de l'ordre de 7 et une longueur axiale comprise entre 2 et 5 mm pour un tube métallique (T) de diamètre externe de l'ordre de 10 mm. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que l'insert (30, 30', 30") présente à l'extrémité de l'emmanchement conique, et à l'extérieur du tube métallique (T)-, un collet cylindrique (15) de diamètre externe (0riz inférieur au diamètre externe (02) de l'embout (E) du tube métallique (T) et qui ménage une face de butée (16) pour l'extrémité libre de ce dernier. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'un joint torique (35) est prévu entre ladite face de butée (16) et ladite extrémité libre (17) de l'embout (E) du tube métallique. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l'insert (10, 10') est conformé pour présenter, dans sa première partie (11) logée à l'intérieur du tube (T), une surface interne tronconique (23), dont la pente est sensiblement celle de l'emmanchement conique externe. 10. Flexible hydraulique, utilisable notamment dans le domaine automobile et, en particulier, pour équiper la direction assistée d'un véhicule avec un atténuateur de bruit du type à gaine métallique spiralée ou à tube souple en matière plastique, caractérisé en ce que la gaine ou le tube est assemblé au flexible hydraulique par mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et/ou à l'aide d'un dispositif d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 5 à 9.