Brevet FR2867252A1 — publié le 20050909

DISPOSITIF DE FIXATION PAR SERRAGE DE DEUX PIECES La présente invention concerne un dispositif de fixation de deux pièces. La présente invention concerne plus particulièrement un dispositif de fixation de la partie tube de sortie turbo du catalyseur d'un moteur turbo d'un véhicule automobile sur le carter de la turbine du turbo. Dans certains cas de figure, il peut s'avérer nécessaire d'obtenir une bonne fixation de deux pièces tout en gardant un degré de liberté en rotation d'une pièce par rapport à l'autre, par exemple, pour l'entretien d'une des pièces. A titre d'exemple, il va maintenant être traité du dispositif utilisé pour la fixation du catalyseur primaire sur le carter de la turbine du turbo d'un moteur turbo de véhicule automobile. La figure 1 représente un exemple de dispositif de fixation utilisé pour relier le catalyseur primaire 3 au carter de la turbine du turbo (non représenté). Ce dispositif comporte un cône d'entrée 34 dont une extrémité est solidarisée à la partie cylindrique dite canning 36 du catalyseur primaire 3 au moyen d'un ou plusieurs colliers de serrage 38. L'autre extrémité du cône d'entrée 34 est fixée à la première extrémité d'un tube 30 au moyen d'un collier de serrage 40 assurant l'étanchéité aux gaz entre le cône d'entrée 34 et le tube 30. Le collier de serrage 40 peut être serré au moyen de la vis tangente 42. La seconde extrémité du tube 30 est équipée d'une bride de fixation triangulaire 33. Cette bride de fixation 33 est, soit soudée sur le carter de la turbine, soit fixée de manière étanche sur ce carter, au moyen de goujons de fixation et d'écrous de fixation (non représentés). Il s'avère que le collier de serrage 40 (en général du type V-band ou collier Marman) ne permet pas d'assurer de manière satisfaisante l'étanchéité aux gaz entre la seconde extrémité du cône d'entrée 34 et le tube 30. Par ailleurs, afin de pouvoir sortir la partie dite canning 36 du catalyseur, sans démonter le moteur du véhicule, il est nécessaire de retirer ou du moins de desserrer le collier de serrage 40. Or, la vis tangente 42 est souvent inaccessible du fait de l'architecture du moteur. Il faut alors retirer les goujons de fixation et les écrous de la bride de fixation 33 pour retirer l'ensemble du catalyseur. Le but de la présente invention est, notamment, de proposer un dispositif de fixation par serrage de deux pièces qui permet de faire pivoter une pièce par rapport à l'autre sans nécessité d'agir au niveau des moyens de fixation par serrage, une fois que ceux-ci assurent la solidarisation désirée des pièces. Ce but est atteint au moyen d'un dispositif de fixation par serrage d'une première et d'une seconde pièce, une extrémité de la première pièce comportant une partie plate qui est au contact de la première face d'une partie plate équipant une extrémité de la seconde pièce; le dispositif comprend, de manière connue, des moyens de fixation par serrage comportant une bride entourant au moins partiellement la partie plate de la seconde pièce, la bride comprenant une face interne en regard de la seconde face de la partie plate de la seconde pièce. De manière caractéristique, selon l'invention, les moyens de fixation par serrage comportent au moins un élément roulant disposé entre la seconde face de la partie plate de la seconde pièce et la face interne de la bride. Le ou les éléments roulants insérés entre la bride et la partie plate de la seconde pièce permettent de réduire les frottements entre cette partie plate et la bride. De ce fait, il est possible de vaincre les forces de frottement existant entre la partie plate de la seconde pièce et la partie plate de la première pièce et donc de tourner la seconde pièce à l'intérieur de la bride, lorsque celle-ci est fixée sur la première pièce et assure la liaison des deux pièces. Il est ainsi possible d'optimiser la force de serrage de la bride pour obtenir la fixation désirée des pièces tout en autorisant la rotation de la seconde pièce dans la bride. Le type d'élément roulant n'est pas limité selon l'invention. Il peut s'agir, par exemple d'un ou plusieurs rouleaux cylindriques ou tronconiques. Selon un mode de réalisation particulier, les moyens de serrage comportent une pluralité de billes séparées angulairement par un séparateur. La fixation entre les deux pièces peut être étanche. A cet effet, le dispositif de fixation peut comprendre des moyens d'étanchéité. Ces moyens peuvent être par exemple, un joint, notamment métallique, disposé entre les parties plates des première et seconde pièces. Il peut également s'agir d'un joint en élastomère disposé entre les deux pièces. La première et/ou la seconde pièces peuvent également être conçues en sorte de comprendre ces moyens d'étanchéité. Dans tous les cas, la force de serrage de la bride est ajustée en sorte d'obtenir la fixation désirée des pièces, le ou les éléments roulants permettant, par la réduction des frottements au niveau de la bride, de tourner la seconde pièce dans la bride fixée sur la première pièce. Les moyens de serrage peuvent également comporter des moyens de maintien de l'élément roulant, ce qui permet de faciliter l'assemblage des pièces, l'élément roulant ne pouvant plus glisser hors de la bride. Selon un mode de réalisation particulier de ces moyens de maintien, ils comportent des ergots, déformables élastiquement et disposés sur la bride en sorte de coopérer par encliquetage avec au moins une portion de la partie plate de la seconde pièce. Les première et seconde pièces peuvent comporter chacune une portion sensiblement tubulaire ou cylindrique comportant chacune à une de leurs extrémités une partie plate. Les pièces sont alors fixées l'une à l'autre au niveau de ces portions tubulaires ou cylindriques. Le matériau constitutif des différents éléments du dispositif de l'invention n'est pas limité selon l'invention. Il peut s'agir également de pièces composites. Les parties plates peuvent être en métal, ce qui permet d'avoir des frottements réduits. Elles peuvent également être revêtues d'un matériau à faible coefficient de frottement, tel que le Téflon (polytétrafluorure d'éthylène), par exemple. Le dispositif de l'invention peut être avantageusement appliqué à la fixation de la partie tube de sortie turbo du catalyseur d'un moteur turbo sur le carter turbine du turbo. La présente invention, ses caractéristiques et les divers avantages qu'elle procure apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un exemple particulier de réalisation de la présente invention et qui fait référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente un dispositif de fixation de la partie tube de sortie turbo du catalyseur d'un moteur turbo sur le carter turbine du turbo correspondant à l'art antérieur; 2867252 4 - la figure 2 représente une vue générale d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention utilisé pour la fixation de la partie tube de sortie turbo du catalyseur d'un moteur turbo sur le carter turbine du turbo; - la figure 3 représente une vue en coupe selon l'axe III, d'une partie du mode de réalisation de la figure 2; - la figure 4 représente une vue en éclatée de la partie représentée sur la figure 3; et - la figure 5 représente une vue en perspective d'une partie du mode de réalisation du dispositif de fixation de l'invention représenté sur les 10 figures 2 à 4. Le mode de réalisation décrit en références aux figures 2 à 5, concerne, à titre d'exemple, la fixation de la partie tube de sortie turbo du catalyseur d'un moteur turbo sur le carter turbine du turbo. Ainsi, les éléments en commun avec l'art antérieur décrit sur la figure 1, sont référencés à l'identique. Dans ce mode de réalisation particulier représenté, la première pièce est le carter de la turbine du turbo, la seconde pièce étant le tube de sortie 30 du catalyseur primaire 3. L'invention n'est néanmoins pas limitée à la fixation de ces deux pièces particulières. En référence à la figure 2, le tube de sortie 30 est relié au cône d'entrée 34 qui comprend une extrémité reliée à la partie canning 36 du catalyseur primaire 3. L'extrémité du cône d'entrée 34 est fixée à la partie canning 36 au moyen de deux colliers V-band 35. Dans le mode de réalisation représenté, le tube de sortie 30 forme une seule pièce avec le cône d'entrée 34, ce qui permet d'éviter tout problème d'étanchéité au niveau de la jonction avec le cône d'entré 34. Le tube de sortie 30 peut également être fixé au cône d'entrée 34 par tout moyen connu, sans sortir du cadre de la présente invention. Le dispositif de l'invention comporte également une bride de fixation 33, triangulaire, fixée sur le carter 1 de la turbine du turbo au moyen de trois goujons de fixation 4 et de trois écrous de fixation 5. En référence à la figure 3, le carter 1 de la turbine comprend une portion tubulaire qui comporte à son extrémité une partie plate et annulaire 11, sur laquelle est disposé un joint métallique 2, plat et annulaire, muni d'une ouverture centrale pour le passage des gaz. Le tube de sortie 30 comporte lui aussi une partie plate 50 qui forme une collerette autour de son extrémité. La partie plate 50 est en contact avec le joint 2 au niveau de sa première face 51. La bride 33 comprend une face interne 53 en regard de la seconde face 52 de la partie plate 50. Des billes 32 sont insérées entre la face interne 53 de la bride 33 et la seconde face 52 de la partie plate 50. Ces billes 32 sont espacées les unes des autres par un séparateur 31. En référence à la figure 4, la partie tube de sortie 30 comprend une portion tubulaire dont une extrémité est équipée de la collerette plate 50. Le séparateur 31 se présente sous la forme d'une couronne comprenant des évidements dans lesquels sont placées les billes 32. La bride 33 comporte une ouverture circulaire à travers laquelle est insérée la seconde extrémité, non munie de la collerette 50, du tube de sortie 30. Le bord de la bride 33 comporte également des ergots 37 qui viennent coopérer par encliquetage avec la collerette 50. La figure 5 représente la bride 33 montée sur le tube de sortie 30. La collerette 50 est insérée dans la bride 33 par déformation élastique des ergots 37. Lorsque les ergots 37 ont repris leur forme, ils empêchent les billes 32 et le séparateur 31 de tomber hors de la bride 33 en formant des butées contre lesquelles vient se heurter la collerette 50 qui forme ainsi avec la bride 33 une enceinte où sont emprisonnées les billes 32 et le séparateur 31. La bride 33 est fixée sur le carter 1 au moyen des goujons et écrous précités au niveau d'ouvertures de fixation 54. Le fonctionnement du dispositif de l'invention va maintenant être décrit en référence à la figure 2. Du fait de la présence des billes 32 qui limitent les frottements entre la partie plate 50 et la bride 33, il est possible de tourner la partie tube 30 dans la bride 33 et par là même de déplacer le cône d'entrée 34 et la partie canning 36 d'un seul bloc, en un mouvement, en sorte de les éloigner de la culasse 6, du collecteur d'échappement 7 et des carters cylindres 8. La partie plate 50 de la partie tube de sortie 30 frotte contre le joint métallique 2 (voir figure 3). Néanmoins, cette force de frottement associée à la force de frottement réduite des billes 32 n'empêche pas de tourner l'ensemble tube de sortie 30, cône d'entrée 34 et partie canning 36. Ceci peut être mis en oeuvre sans desserrer les écrous de fixation 5. La liaison entre le carter 1 de la turbine et le tube de sortie 30 reste donc étanche, le serrage d'origine de la bride 33 n'ayant pas été 2867252 6 modifié. Il s'ensuit que le démontage de la partie canning 36 est grandement simplifié et donc plus rapide. 7 REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation par serrage d'une première (1) et d'une seconde pièce (30), une extrémité de ladite première pièce (1) comportant une partie plate (11) au contact de la première face (51) d'une partie plate (50) équipant une extrémité de ladite seconde pièce (30), ledit dispositif comprenant des moyens de serrage (33; 4; 5) comportant une bride (33) entourant au moins partiellement la partie plate (50) de ladite seconde pièce (30) et comprenant une face interne (53) en regard de la seconde face (52) de ladite partie plate (50) de ladite seconde pièce (30), caractérisé en ce que lesdits moyens de serrage comportent au moins un élément roulant (32) disposé entre ladite seconde face (52) de ladite partie plate (50) de ladite seconde pièce (30) et ladite face interne (53) de ladite bride (33). 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de serrage comportent une pluralité de billes (32) séparées angulairement par un séparateur (31). 3. Dispositif de fixation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'étanchéité. 4. Dispositif de fixation selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'étanchéité comporte un joint (2), notamment métallique. 5. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de serrage comportent des moyens de maintien (37) dudit élément roulant (32). 6. Dispositif de fixation selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de maintien dudit élément roulant comportent des ergots (37) déformables élastiquement et disposés sur ladite (33) bride en sorte de coopérer par encliquetage avec au moins une portion de ladite partie plate (50) de ladite seconde pièce (30). 7. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdites première et seconde pièces (1; 30) comportent chacune une portion sensiblement tubulaire ou cylindrique comportant chacune à une de leurs extrémités une partie plate (50; 11). 8. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdites parties plates (11; 50) sont en métal. 2867252 8 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ladite première pièce est le carter (1) de la turbine du turbo et en ce que la seconde pièce est la partie tube de sortie turbo (30) du catalyseur (3) d'un moteur turbo. 10. Moteur de véhicule automobile comportant une turbine de turbo comprenant un carter (1) et un catalyseur primaire (3) comportant une partie canning (36) reliée audit carter (1) de la turbine par un cône d'entrée (34) qui est relié à une première extrémité d'un tube de sortie turbo (30), caractérisé en ce que la seconde extrémité du tube de sortie turbo (30) est fixée sur ledit carter (1) au moyen du dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 et en ce que la première extrémité du tube de sortie turbo (30) forme une seule pièce avec ledit cône d'entrée (34).