Brevet FR2909155A1 — publié le 20080530

La présente invention concerne un dispositif de fixation d'une extrémité de tuyau prévu pour véhiculer un fluide, par exemple une extrémité de tuyau véhiculant un fluide hydraulique, dans un système de direction assistée hydraulique de véhicule automobile. Dans un système de direction assistée hydraulique, ici considéré comme exemple d'application, deux tuyaux relient habituellement la valve hydraulique de direction à un tube de vérin ou à un carter de direction. Les solutions actuelles, pour réaliser la fixation d'une extrémité de tuyau sur le tube de vérin ou sur le carter de direction, font appel au vissage et sont illustrées par les figures 1 et 2 du dessin schématique annexé. Ainsi, la figure 1 représente, dans une vue en coupe, la fixation de l'extrémité d'un tuyau 2, par l'intermédiaire d'une vis-raccord 3, dans une partie de connexion 4 en acier d'un tube de vérin. La vis-raccord 3, traversée axialement par l'extrémité du tuyau 2, est vissée dans un taraudage 5 de la partie en acier 4, et l'extrémité de cette vis-raccord 3 est ainsi appliquée et serrée contre un bourrelet annulaire extérieur 6 du tuyau 2. L'étanchéité du raccordement est assurée par un joint torique 7, inséré entre le tuyau 2 et la paroi de la partie en acier 4, sous le bourrelet annulaire 6, au niveau d'un épaulement de ladite paroi. De manière similaire, la figure 2 représente, dans une vue en coupe, la fixation de l'extrémité d'un tuyau 8, par l'intermédiaire d'une vis-raccord 9 de forme quelque peu différente, sur un piquage d'un carter de direction 10 en aluminium. La vis-raccord 9, traversée axialement par l'extrémité du tuyau 8, est vissée dans un taraudage 11 du carter 10, et l'extrémité de cette vis-raccord 9 est ainsi appliquée et serrée contre un bourrelet annulaire extérieur 12 du tuyau 8. L'étanchéité du raccordement est assurée par un joint torique 13, inséré entre le tuyau 8 et la paroi du carter 10, sous le bourrelet annulaire 12, vers le fond de l'évidement du carter réalisant le piquage. Dans les deux cas, les vis-raccords 3 ou 9 sont serrées à un couple déterminé dans les taraudages 5 ou 11. Le couple de vissage souhaité pour ces vis-raccords 3 ou 9 est obtenu en réalisant d'abord un pré-vissage soit au moyen d'une visseuse électrique, soit au moyen d'une visseuse pneumatique, pour un serrage final au couple requis, réalisé manuellement. Outre ce serrage final, l'assemblage d'une extrémité de tuyau nécessite, avant le pré-vissage, une opération d'épinglage manuel des vis- 2909155 2 raccords 3 ou 9, c'est-à-dire un accrochage manuel du premier filet de la vis-raccord dans le taraudage 5 ou 11. Cette opération initiale, de même que le serrage final, présentent un caractère de pénibilité pour l'opérateur. De plus, le temps d'assemblage des tuyaux est plus ou moins long, 5 compte tenu des opérations successives à effectuer, et suivant le type de visseuse utilisée. La présente invention vise à éviter ces inconvénients, et elle a donc pour but de fournir une solution pour la fixation des extrémités de tuyaux qui soit plus simple, afin de permettre ainsi une réalisation plus rapide de 10 l'assemblage des tuyaux, et qui réduit aussi la pénibilité pour les opérateurs, tout en garantissant l'étanchéité du raccordement fluidique. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de fixation d'une extrémité de tuyau, prévu pour véhiculer un fluide, sur un élément pourvu d'un logement apte à recevoir cette extrémité de tuyau, le tuyau comportant un 15 bourrelet annulaire extérieur engageable dans le logement,. et un joint d'étanchéité prenant place sous le bourrelet du tuyau, en venant aussi en contact avec la paroi du logement, tandis que des moyens sont prévus pour presser l'extrémité du tuyau en direction du fond du logement, ce dispositif de fixation étant caractérisé essentiellement par le fait que lesdits moyens 20 comprennent au moins un élément élastique, comprimé entre d'une part la face du bourrelet du tuyau opposée au joint d'étanchéité, et d'autre part une rondelle d'appui montée autour du tuyau dans le logement, un moyen d'arrêt étant prévu pour retenir en translation la rondelle d'appui relativement. à la paroi du logement. 25 Dans une première forme de réalisation de l'invention, l'élément élastique comprimé entre le bourrelet du tuyau et la rondelle d'appui est constitué par au moins une rondelle élastique métallique, montée autour du tuyau. Dans une deuxième forme de réalisation de l'invention, l'élément 30 élastique comprimé entre le bourrelet du tuyau et la rondelle d'appui est constitué par un élément élastique en élastomère, de forme annulaire, monté autour du tuyau. La rondelle d'appui est réalisable, de façon simple, comme une rondelle plate rigide, c'est-à-dire relativement épaisse. 35 Enfin, le moyen d'arrêt prévu pour retenir en translation la rondelle d'appui est réalisable comme un organe d'arrêt du genre jonc d'arrêt, accroché 2909155 3 sur la paroi du logement, en particulier positionné dans une gorge annulaire creusée dans la paroi du logement. Ainsi, dans le cas de la présente invention, l'extrémité du tuyau est maintenue appliquée contre le fond de l'élément, devant recevoir cette 5 extrémité, par un dispositif de serrage élastique, maintenu sous contrainte par un jonc d'arrêt ou autre organe similaire positionné dans le logement dudit élément. L'assemblage de l'ensemble du dispositif est réalisable par de simples mouvements de translation suivant l'axe central de ce logement, toute action de vissage étant supprimée. La mise en place d'une extrémité de tuyau est 10 ainsi rendue beaucoup plus simple, et dans un processus industriel en particulier de fabrication en série le temps de cycle d'assemblage est diminué. La pénibilité du travail de l'opérateur est aussi supprimée, et en particulier, se trouve diminué le risque de maladies professionnelles, du genre tendinite. Enfin, notamment dans le cas où l'élément élastique utilisé est un élément en 15 élastomère, le dispositif de fixation objet de l'invention réalise une fonction supplémentaire d'amortissement, s'opposant à la transmission des vibrations entre le tuyau et l'élément recevant l'extrémité de ce tuyau. Compte tenu de ses spécificités et avantages, le dispositif de fixation objet de l'invention est notamment applicable, dans un système de 20 direction assistée hydraulique de véhicule automobile, aux tuyaux reliant la valve d'assistance au carter ou vérin de direction, pour le raccordement des extrémités de ces tuyaux à la valve d'assistance et/ou au carter ou vérin de direction. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la 25 description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples, quelques formes d'exécution de ce dispositif de fixation d'une extrémité de tuyau : Figure 1 (déjà mentionnée) est une vue en coupe montrant un dispositif de fixation de tuyau selon l'état de la technique ; 30 Figure 2 (déjà mentionnée) est une vue en coupe, similaire à la figure 1, montrant un autre dispositif de fixation de tuyau selon l'état de la technique ; Figure 3 est une vue en coupe, analogue aux précédentes, montrant un premier dispositif de fixation de tuyau conforme à la présente 35 invention ; 2909155 4 Figure 4 est une vue en coupe, analogue aux précédentes, montrant un deuxième dispositif de fixation de tuyau conforme à la présente invention ; Figure 5 est une vue d'ensemble d'une direction assistée 5 hydraulique utilisant des tuyaux fixés conformément à l'invention. La figure 3 illustre la fixation de l'extrémité d'un tuyau 14 sur un élément 15 qui peut être une partie de connexion en acier ou un carter en aluminium. L'élément 15 possède un logement 16 d'axe central A et de forme étagée, avec une entrée évasée 17 et trois portions cylindriques successives 10 18, 19 et 20 de diamètres décroissants, le fond de logement 16 étant prolongé par un conduit interne 21 alimenté en fluide par le tuyau 14. Le tuyau 14 comporte un bourrelet annulaire extérieur 22. La face terminale du tuyau 14 étant enfoncée jusqu'au fond du logement 16, dans la dernière portion cylindrique 20, le bourrelet 22 prend place vers la transition 15 entre les deux premières portions cylindriques 18 et 19. Un joint torique 23 prend place sous le bourrelet 22 du tuyau 14, dans la portion cylindrique 19 intermédiaire. Une rondelle élastique métallique 24, du type rondelle Belleville est engagée autour du tuyau 14, au-dessus du bourrelet 22 de ce tuyau, et elle 20 prend ainsi place dans la moitié inférieure de la première portion cylindrique 18 du logement 16. Une rondelle plate rigide d'appui 25 est engagée autour du tuyau 14, au-dessus de la rondelle élastique 24. Enfin, un organe d'arrêt 26 du genre jonc d'arrêt est engagé autour du tuyau 14, au-dessus de la rondelle plate 25, l'organe d'arrêt 26 étant positionné dans une gorge annulaire 27 25 creusée dans la paroi du logement 16, à hauteur de la première portion cylindrique 18. L'ensemble est ainsi mis sous contrainte, dans la direction de l'axe A, avec mise en compression de la rondelle élastique 24 entre la rondelle plate d'appui 25 et le bourrelet 22, ce qui maintient la face terminale du tuyau 14 30 appliquée contre le fond du logement 16. La figure 4 illustre, dans un autre mode de réalisation, la fixation de l'extrémité d'un tuyau 14 sur un élément 15 qui peut, ici encore, être une partie de connexion en acier ou un carter en aluminium. Comme précédemment, l'élément 15 possède un logement 16 d'axe central A et de forme étagée, avec 35 une entrée évasée 17 et trois portions cylindriques successives 18, 19 et 20 de 2909155 5 diamètres décroissants, le fond du logement 16 étant prolongé par un conduit interne 21 alimenté en fluide par le tuyau 14. Ce tuyau 14 comporte, ici encore, un bourrelet annulaire extérieur 22. La face terminale du tuyau 14 étant enfoncée jusqu'au fond du logement 5 16, dans la dernière portion cylindrique 20, le bourrelet 22 prend place vers la transition entre les deux premières portions cylindriques 18 et 19. Un joint torique 23 prend place sous le bourrelet 22 du tuyau 14, dans la portion cylindrique 19 intermédiaire. Un élément élastique en élastomère 28, de forme annulaire, est 10 engagé ici autour du tuyau 14, au-dessus du bourrelet 22 de ce tuyau, et il prend ainsi place dans la moitié inférieure de la première portion cylindrique 18 du logement 16. Une rondelle plate rigide d'appui 25 est engagée autour du tuyau 14, au-dessus de l'élément élastique 28. Enfin, un organe d'arrêt 26 du genre jonc d'arrêt est engagé autour du tuyau 14, au-dessus de la rondelle 15 plate 25, l'organe d'arrêt 26 étant positionné dans une gorge annulaire 27 creusée dans la paroi du logement 26, à hauteur de la première portion cylindrique 18. L'ensemble est ainsi mis sous contrainte, avec mise en compression de l'élément élastique 28 entre la rondelle plate d'appui 25 et le 20 bourrelet 22, ce qui maintient la face terminale du tuyau 14 appliquée contre le fond du logement 16. Comme l'illustre la figure 5, le dispositif de fixation d'une extrémité de tuyau, objet de l'invention, précédemment décrit en référence aux figures 4 et 5, est utilisable sur une direction assistée hydraulique de véhicule 25 automobile. Celle-ci comprend un carter central tubulaire 29, dans lequel est montée coulissante une crémaillère 30 en prise avec un pignon rotatif, qui est lié à la colonne de direction par l'intermédiaire d'une valve d'assistance 31, comportant un arbre d'entrée 32 auquel est accouplée la colonne de direction (non représentée). Les extrémités droite et gauche de la crémaillère 30, 30 extérieures au carter 29, sont accouplées par des rotules 33 à des biellettes 34 respectives, qui commandent l'orientation des roues directrices droite et gauche du véhicule concerné. Deux soufflets 35, raccordés respectivement aux deux extrémités du carter 29, recouvrent et protègent les zones d'extrémité de la crémaillère 30, ainsi que partiellement les biellettes 34. La valve d'assistance 35 31 est reliée, par deux tuyaux 36 et 37, à la partie "vérin" du carter tubulaire 29, 2909155 6 de manière à alimenter en fluide hydraulique les deux chambres de vérin, séparées l'une de l'autre par un piston solidaire de la crémaillère 30. Dans ce contexte, le dispositif de fixation objet de l'invention est utilisable aux quatre points indiqués respectivement par les lettres A, B, C et D, 5 à savoir : point A : raccordement de la première extrémité du tuyau 36 à la valve d'assistance 31 ; point B : raccordement de la première extrémité de l'autre tuyau 37 à la valve d'assistance 31 ; 10 point C : raccordement de la seconde extrémité du tuyau 36 au carter 29 ; point D : raccordement de la seconde extrémité de l'autre tuyau 37 au carter 29. Le dispositif de fixation d'une extrémité de tuyau, précédemment 15 décrit, peut aussi s'appliquer à d'autres domaines industriels que les systèmes de direction et l'automobile, pour des fonctions similaires c'est-à-dire des raccordements de tuyaux avec réalisation d'une étanchéité par un joint torique. Comme il va de soi, et comme il résulte de ce qui précède, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce dispositif, elle 20 en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'une extrémité de tuyau (14), prévu pour véhiculer un fluide, sur un élément (15) pourvu d'un logement (16) apte à recevoir cette extrémité de tuyau, le tuyau (14) comportant un bourrelet annulaire extérieur (22) engageable dans le logement (16), et un joint d'étanchéité (23) prenant place sous le bourrelet (22) du tuyau (14) en venant aussi en contact avec la paroi du logement (16), tandis que des moyens sont prévus pour presser l'extrémité du tuyau (14) en direction du fond de logement (16), caractérisé en ce que lesdits moyens comprennent au moins un élément élastique (24 ; 28), comprimé entre d'une part la face du bourrelet (22) du tuyau (14) opposée au joint d'étanchéité (23), et d'autre part une rondelle d'appui (25) montée autour du tuyau (14) dans le logement (16), un moyen d'arrêt (26) étant prévu pour retenir en translation la rondelle d'appui (25) relativement à la paroi du logement (16). 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément élastique comprimé entre le bourrelet (22) du tuyau (14) et la rondelle d'appui (25) est constitué par au moins une rondelle élastique métallique (24), montée autour du tuyau (1 4). 30 3. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément élastique comprimé entre le bourrelet (22) du tuyau (14) et la rondelle d'appui (25) est constitué par un élément élastique en élastomère (28), de forme annulaire, monté autour du tuyau (14). 4. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la rondelle d'appui est réalisée comme une rondelle plate rigide (25). 5. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen d'arrêt, prévu pour retenir 2909155 8 en translation la rondelle d'appui (25), est réalisé comme un organe d'arrêt du genre jonc d'arrêt (26), accroché sur la paroi du logement (16), en particulier positionné dans une gorge annulaire (27) creusée dans la paroi du logement (16). 5 6. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par son application, dans un système de direction assistée hydraulique (29 à 37) de véhicule automobile, aux tuyaux (36, 37) reliant la valve d'assistance (31) au carter (29) ou vérin de direction, pour le raccordement des extrémités 10 (A, B, C, D) de ces tuyaux (36, 37) à la valve d'assistance (31) et/ou au carter (29) ou vérin de direction.