Brevet FR2740526A1 — publié le 19970430

JOINT D'ETANCHEITE COMPOSITE POUR RACCORDEMENT ETANCHE ENTRE UNE EXTREMITE DE TUBE ET UNE PIECE, ET ENSEMBLE PIECE/TUBE COMPORTANT UN TEL JOINT La présente invention concerne un joint d'étanchéité composite agencé pour être enfilé à frottement sur un embout de tube rigide propre à être inséré dans une pièce munie d'un orifice de connexion avec l'embout, le joint comportant au moins un anneau en matériau élastomère. Elle concerne également un ensemble pièce/tube comprenant un tel joint. Elle trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine des raccordements de circuits refroidisseurs, de circuits de climatisation et/ou de systèmes de direction assistée de véhicules automobiles. Un tel raccordement peut par exemple être de type amovible et/ou encliquetable. On connaît déjà des joints de raccordements étanches et/ou de raccordements amovibles entre une extrémité de tuyau et une pièce mécanique. Les joints connus présentent cependant des inconvénients car ils ne garantissent pas toujours une bonne étanchéité. En effet, l'art antérieur enseigne essentiellement des joints toriques insérés dans des gorges de l'embout tubulaire dont le diamètre externe ne permet pas toujours une insertion sans jeu dans l'orifice de connexion, et ce compte tenu des cotes de tolérance pour l'usinage des pièces. La présente invention vise à fournir un joint répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle permet un montage simple, aisé à mettre en oeuvre, qui ne génère pas de risque d'endommagement du joint par le monteur, en ce qu'elle garantit une connexion optimisée entre l'embout et l'orifice et ce avec une tolérance des cotes bien meilleure que celle obtenue dans l'art antérieur, ce qui permet d'assurer une meilleure étanchéité du raccordement. Dans ce but, la présente invention propose notamment un joint d'étanchéité composite agencé pour être enfilé à frottement sur un embout de tube rigide propre à être inséré dans une pièce munie d'un orifice en forme d'alésage cylindrique de connexion avec ledit embout, ledit joint comportant au moins un anneau en matériau élastomère, caractérisé en ce que il comporte de plus au moins une bague en matériau rigide en forme de manchon cylindrique situé dans le prolongement de l'anneau parallèlement à, et d'axe confondu avec, l'axe de l'anneau, ladite bague étant de surface interne propre à coopérer avec la face externe de l'embout et de surface externe propre à coopérer à frottement doux avec la face interne de l'orifice de connexion. Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - la bague est solidaire de l'anneau en matériau élastomère - le joint comporte deux anneaux en matériau élastomère, respectivement situés de part et d'autre de la bague - le joint comporte deux bagues en matériau rigide - les bagues sont reliées entre elles par un desdits anneaux en matériau élastomère dont elles sont solidaires, au moins une des dites bagues comportant l'autre joint en matériau élastomère à son autre extrémité - le ou les anneaux sont des joints toriques. L'invention propose également un ensemble pièce/tube comprenant un joint composite du type décrit ci-dessus, caractérisé en ce que l'embout de tube rigide comporte une première partie en saillie par rapport à la face externe du tube, ladite première partie étant située à distance de l'extrémité du tube, et une seconde partie en saillie située à l'extrémité dudit tube, lesdites parties en saillie formant des butées de blocage longitudinal de part et d'autre du joint sur l'embout de tube. Avantageusement, il existe un jeu longitudinal permettant un léger glissement longitudinal du joint (formant manchon) par rapport au tube entre les deux butés de blocage. Le coulissement vient compléter et optimiser l'effort de compression des joints proportionnellement à la pression exercée. L'invention propose également un ensemble pièce/tube comprenant un joint composite comme décrit ci-dessus, caractérisé en ce que l'embout comporte au moins une gorge annulaire dans laquelle est inséré au moins partiellement l'anneau en matériau élastomère. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers donnés à titre d'exemples non limitatifs. Elle se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels - La figure 1 est une vue en coupe d'un joint composite enfilé sur un embout de tube appartenant à un ensemble pièce/tube selon l'invention. - La figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un joint composite selon un autre mode de réalisation de l'invention. - La figure 3 est une vue en partie en coupe d'un ensemble pièce/tube selon l'invention comprenant un joint selon la figure 2. - La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un joint composite selon un autre mode de réalisation de l'invention. La figure 1 montre un joint d'étanchéité composite 1 enfilé à frottement sur un embout 2 de tube rigide, par exemple en aluminium, propre à être inséré dans une pièce 3 munie d'un orifice ou alésage cylindrique 4 de connexion avec l'embout 2. Le joint comporte un anneau en matériau élastomère par exemple un joint torique 5 en caoutchouc. Le joint composite 1 comporte de plus une bague 6 en matériau rigide, par exemple en acier ou en matière plastique rigide, en forme de manchon cylindrique, c'est à dire de hauteur supérieure à son épaisseur, par exemple compris entre 1,5 et 5 fois ladite épaisseur, par exemple de l'ordre de 2 fois ou 3 fois supérieure, située à côté et dans le prolongement longitudinal de l'anneau qui est, à l'état libre, d'épaisseur plus grande que l'épaisseur du manchon. L'extrémité de la bague 6 est par exemple de forme partiellement annulaire, ou plus généralement de forme complémentaire à celle de l'anneau 5 pour épouser en partie la forme de la tranche dudit anneau. Dans un autre mode de réalisation, la face de connexion entre bague et anneau est par exemple droite, c'est à dire perpendiculaire à l'axe de l'anneau. La bague est fixée de façon inamovible à l'anneau 5 par exemple par collage, surmoulage ou vulcanisation lors de la fabrication du joint, dans le prolongement longitudinal de la bague. La bague 6 présente une surface interne 7 cylindrique coopérant à frottements, par exemple à frottement doux, avec la surface externe 8 de l'embout de tube et une surface externe 9 propre à coopérer à frottements doux avec la face interne 10 de l'orifice de connexion. Par frottement doux on entend le respect de tolérances de cotes entre l'alésage et la bague agencée pour que la distance entre leurs deux surfaces en vis à vis soit comprise entre 0,05 mm et 0,22 mm. I1 en résulte un excellent ajustement entre l'alésage et l'embout muni de son joint. Les axes de l'anneau en forme de joint torique 5 et de la bague 6 sont confondus avec l'axe 11 du tube sur l'embout duquel le joint d'étanchéité composite 1 est enfilé. Le matériau élastomère peut également et par exemple être un élastomère à chaîne de butyl ou de HNBR. I1 peut être remplacé par un matériau équivalent du moment qu'il présente une bonne élasticité. L'anneau, de section constante, s'étend par exemple de part et d'autre des faces internes 7 et externe 9 de la bague ou est sensiblement tangent au prolongement longitudinal de la face interne 7 de la bague, et est en saillie à l'état libre, par exemple de quelques dixièmes de millimètre, par rapport à la face externe 9 de la bague 6. La bague peut quant à elle être une bague en aluminium, en acier, en acier zingué ou autre matériau rigide (en matière plastique par exemple) avec une tolérance d'ajustement de type H7g6 avec l'alésage par exemple de diamètre nominal 12 mm 15,3 mm ; 18,23 mm ou 21,4 mm ; l'embout de tube étant par exemple et quant à lui de diamètre externe 8,5 mm ; 11,7 mm ; 14, 7 mm ou 17, 8 mm. Dans le mode de réalisation plus particulièrement décrit ici, l'ensemble pièce/tube est par exemple tel que l'embout 2 de tube rigide est métallique (il peut également être dans d'autre type de matériau, par exemple en matière plastique rigide) et comporte une première partie en saillie 12 par rapport à la face externe 8 du tube, par exemple obtenu par pliage de la paroi du tube. La saillie est située à une distance d de l'extrémité 13 du tube, b étant supérieure à la hauteur totale (dimension longitudinale) du joint composite, par exemple de quelques millimètres, par exemple de 2 mm. L'embout comprend également une seconde partie 14 en saillie, située à l'extrémité 13 du tube, obtenue par exemple par élargissement de cette dernière sur une épaisseur inférieure à celle de la bague 6. De cette sorte, les parties 12 et 14 en saillie forment des butées annulaires ou coniques de blocage longitudinal de part et d'autre du joint sur l'embout de tube, de diamètre maximal inférieur au diamètre externe de la bague 6. Le tube est fixé sur la pièce 3 par l'intermédiaire d'une plaque (non représentée) rendue solidaire de l'embout et fixée sur la pièce par exemple par l'intermédiaire de boulons ou tous autres moyens de fixation connus (non représentés). La figure 2 montre un autre mode de réalisation d'un joint 15 d'étanchéité selon l'invention comprenant une première bague 16 dont l'extrémité 17 par exemple en forme de portion de cylindre est solidaire d'un premier joint torique 18 par ailleurs solidaire, de son autre coté, d'une deuxième bague 19, elle même comportant à son autre extrémité 20 un deuxième joint 21 en matériau élastomère, les bagues et les joints étant d'axe identique 22, le diamètre des joints 18 et 21 étant supérieur à l'épaisseur des bagues 16 et 19. Les bagues 16 et 19 sont par exemple de dimensions identiques. Une des bagues peut également être de plus petite dimension que l'autre, par exemple avoir une hauteur égale au 2/3 de la hauteur de l'autre bague. La figure 3 montre un ensemble pièce/tube 23 comprenant un joint 15 selon la figure 2 muni des bagues annulaires 16 et 19 dont les faces internes coopèrent à frottement doux en présentant une forme interne 24 complémentaire à la forme externe 25 du tube 26 en aluminium sur lequel elles sont enfilées avec les anneaux 18 et 20. Le joint 15 n'est pas fixé longitudinalement pour permettre un léger glissement sur le tube d'un côté, mais est néanmoins bloqué dans sa course d'un côté par un pli 27 et de l'autre côté par une partie en saillie 28. Une telle disposition favorise l'étanchéité. Les faces externes cylindriques des bagues 16 et 17 coopèrent à frottement avec la face interne 29 de l'alésage cylindrique 30 de la pièce 31. Une platine de fixation 32 fixée à l'embout du tube 26 par les plis 27 et 33 de part et d'autre des faces externes planes de la platine 32 permet la fixation du tube solidaire de la platine sur la face externe plane 34 de la pièce, par exemple par un boulon traversier 35 vissé dans un alésage 36 de ladite pièce. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été plus particulièrement décrits. Elle en embrasse au contraire toute les variantes et notamment celles où l'anneau en matériau élastomère n'est pas un joint torique mais est un joint présentant au moins une surface à pans coupé, par exemple un joint de section octogonale, et/ou est un joint à profil spécial, celles où le joint composite comporte trois anneaux en matériau élastomère ou plus, et/ou trois bagues en matériau rigide ou plus. Le joint à profil spécial est par exemple un joint 37 (cf. figure 4) muni d'une bague cylindrique 38 en métal ou en matériau rigide et d'un anneau en matériau élastique en forme de 8 allongé, ou d'haltères allongés comprenant deux portions d'extrémité toriques 39 et une partie 40 de jonction allongée, cylindrique, parallèle à l'axe du joint. REVENDICATIONS 1. Joint (1, 15) d'étanchéité composite agencé pour être enfilé à frottement sur un embout (2) de tube rigide propre à être inséré dans une pièce (3) munie d'un orifice (4) en forme d'alésage cylindrique, de connexion avec ledit embout, ledit joint comportant au moins un anneau (5, 18, 21) en matériau élastomère, caractérisé en ce que il comporte de plus au moins une bague (6, 16, 19) en matériau rigide en forme de manchon cylindrique situé dans le prolongement de l'anneau parallèlement à, et d'axe confondu avec, l'axe de l'anneau, ladite bague étant de surface interne (7) propre à coopérer avec la face externe (8) de l'embout et de surface externe (9) propre à coopérer à frottement doux avec la face interne (10) de l'orifice de connexion. 2. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague (5, 6, 16) est solidaire de l'anneau (5, 18, 21) en matériau élastomère. 3. Joint (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte deux anneaux (18, 21) en matériau élastomère, respectivement situés de part et d'autre de la bague (19). 4. Joint (15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte deux bagues (16, 19) en matériau rigide. 5. Joint selon la revendication 4 dépendante de la revendication 3, caractérisé en ce que les bagues (16, 19) sont reliées entre elles par un desdits anneaux (18) en matériau élastomère dont elles sont solidaires, au moins une des dites bagues (19) comportant l'autre joint (21) en matériau élastomère à son autre extrémité (20). 6. Joint selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou les anneaux sont des joints toriques. 7. Ensemble pièce/tube (2, 3) comprenant un joint composite (1, 15) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embout (2) de tube rigide comporte une première partie (12) en saillie par rapport à la face externe (8) du tube située à une distance d de l'extrémité (13) dudit tube, et une seconde partie (14) en saillie par rapport à la face externe (8) du tube, située à l'extrémité (13) dudit tube, lesdites parties en saillie (12, 14) formant des butées de blocage longitudinal de part et d'autre du joint sur l'embout de tube. 8. Ensemble pièce/tube comprenant un joint composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'embout comporte au moins une gorge annulaire dans laquelle est inséré l'anneau en matériau élastomère.