Brevet FR2929642A1 — publié le 20091009

TUBE D'ALIMENTATION EN LUBRIFIANT D'UN TURBOCOMPRESSEUR DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne un tube d'alimentation pour la lubrification du 5 turbocompresseur d'un moteur, par exemple un moteur de véhicule. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Le turbocompresseur est un organe dans lequel des éléments tournent à une vitesse élevée et nécessitent de ce fait une lubrification efficace. A cet effet, il 10 existe généralement un conduit dérivé du circuit d'huile du moteur permettant d'amener l'huile au turbocompresseur. On utilise typiquement un tube métallique coudé disposé entre le moteur et le turbocompresseur. Dans les conditions normales de fonctionnement, la pression d'huile est de l'ordre de 6 bars, mais les pressions atteintes lors des essais de validation atteignent 50 bars. Par ailleurs, 15 dans les conditions de fonctionnement, la turbine présente une température de l'ordre de 800°C rayonnant sur les pièces situées à proximité. Ces dernières peuvent atteindre une température de l'ordre de 250°C suivant leur distance avec la turbine. Les connexions de ce tube, au turbocompresseur d'une part, et au moteur 20 d'autre part, sont soumises à des contraintes sévères. En effet, l'ensemble est soumis à des vibrations importantes. Par ailleurs, il subit des variations de températures élevées entre l'arrêt et le fonctionnement. En outre, à cause des tolérances de fabrication, les positions des jonctions peuvent différer. Pour ces raisons, il est impossible d'envisager une fixation rigide pour un tel 25 tube ; il est au contraire indispensable de lui conférer une certaine flexibilité pour répondre aux contraintes de montage, supporter les dilatations thermiques et les vibrations. Diverses solutions ont déjà été mises en oeuvre à cet effet. Par exemple, le document DE 196 36 841 décrit une connexion flexible entre deux tubes rigides, 30 consistant en un tuyau flexible raccordant ces deux tubes. Toutefois, un tel tube constitue une pièce supplémentaire relativement onéreuse et ne permet en outre que de faibles débattements. Le document EP 0 633 991 décrit un joint flexible consistant en un coussinet souple occupant tout le volume formé par un renflement de l'un des tubes, l'autre tube présentant une nervure engagée dans une gorge ménagée dans le coussinet de manière à pivoter sur celui-ci. Toutefois, en raison de sa géométrie, le coussinet est moulé ou surmoulé dans le tube : sa fabrication nécessite donc un outillage spécifique et allonge la durée d'assemblage du tube. En outre, une telle configuration des tubes et du coussinet n'autorise pas de mouvement axial, c'est-à-dire de translation d'un tube par rapport à l'autre. D'autre documents mentionnent des liaisons étanches entre deux tubes, mais n'autorisant pas de mouvement relatif d'un tube par rapport à l'autre. C'est le cas notamment du document US 5,890,287, qui décrit une connexion rigide entre deux tubes, comprenant un joint torique disposé entre deux nervures formées sur l'un des tubes, ou encore du document US 6,286,556 qui décrit un autre mode de connexion rigide entre deux tubes. Un premier but de l'invention est donc de concevoir un tube présentant au moins une liaison étanche articulée, autorisant plusieurs degrés de liberté, en pivotement, en rotation et en translation. Un autre but de l'invention est de réaliser une liaison simple et peu onéreuse. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet, l'invention propose un tube d'alimentation en lubrifiant du turbocompresseur d'un moteur, disposé entre le turbocompresseur et le circuit d'huile du moteur, comprenant deux tronçons tubulaires reliés par une liaison étanche articulée, ledit tube étant caractérisé en ce que ladite liaison étanche articulée comprend une partie mâle et une partie femelle agencées de manière à autoriser la translation, la rotation et le pivotement d'un tronçon tubulaire par rapport à l'autre. De manière particulièrement avantageuse, la partie femelle de la liaison étanche articulée comprend une portion évasée du premier tronçon tubulaire, la partie mâle de ladite liaison comprend une gorge annulaire s'étendant sur la paroi externe du deuxième tronçon tubulaire, un joint flexible est logé dans la gorge annulaire, et la partie mâle est insérée dans la partie femelle de telle sorte que le joint est en contact permanent avec la paroi interne de la portion évasée. Le joint flexible est de préférence un joint torique élastomère. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la partie mâle de la liaison étanche articulée comprend une collerette s'étendant vers l'extérieur, adjacente à la gorge, et de diamètre externe inférieur au diamètre interne de la portion évasée du premier tronçon tubulaire, de telle sorte que lorsque l'angle de pivotement est inférieur à un angle maximal de pivotement, ladite collerette n'est pas en contact avec la paroi interne de la portion évasée, et que lorsque l'angle de pivotement est égal audit angle maximal, la collerette est en butée contre la paroi interne de la portion évasée. La portion évasée du premier tronçon tubulaire présente avantageusement un rétrécissement à son extrémité. Enfin, le diamètre intérieur des premier et deuxième tronçons tubulaires est 10 typiquement compris entre 4 et 16 mm. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée, en référence aux dessins annexés sur lesquels : 15 - la figure 1 illustre une vue d'ensemble du tube ; - la figure 2 illustre le détail de la liaison étanche articulée ; - la figure 3 illustre les degrés de liberté en translation et en rotation de la liaison articulée. - la figure 4 illustre la liaison étanche articulée en position de pivotement. 20 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence à la figure 1, le tube 1 conforme à l'invention comprend principalement deux tronçons tubulaires 10 et 11 reliés par une liaison étanche 12 articulée qui sera décrite en détail plus bas. 25 Les tronçons tubulaires sont typiquement obtenus à partir de tubes métalliques, de diamètre intérieur compris entre 4 et 16 mm et d'épaisseur de l'ordre de 0,3 à 2 mm. La longueur du tube 1 assemblé dépend de la configuration du moteur et des emplacements respectifs du turbocompresseur et du circuit d'huile. Elle est 30 typiquement de l'ordre de 10 à 100 cm. De même, la géométrie tridimensionnelle du tube 1 est fonction de la disposition du turbocompresseur par rapport au circuit d'huile ; toutefois, le tube 1 n'est généralement pas rectiligne mais est souvent coudé en plusieurs points. Le parcours des tronçons tubulaires 10 et 11 est réalisé par cintrage, qui leur confère la géométrie tridimensionnelle souhaitée. Par ailleurs, d'autres techniques peuvent être employées pour augmenter ou restreindre localement leur section par déformation à froid du tube. Le premier tronçon tubulaire 10 est relié par exemple au turbocompresseur. Il comprend à cet effet, à son extrémité côté turbocompresseur un raccord du type banjo, bride ou vissé. En référence à la figure 2, du côté de la liaison articulée 12, le tronçon tubulaire 10 est élargi de manière à former une portion 100 dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur au diamètre extérieur du tronçon 10 pour assurer un coulissement entre les deux tubes, sur une longueur de 20 mm environ suivant le déplacement en translation nécessaire. Cette portion évasée 100 constitue la partie femelle de la liaison articulée 12. Le deuxième tronçon tubulaire 11 est relié au circuit d'huile du moteur. Comme le tronçon 10, ce tronçon 11 peut être fixé au circuit d'huile par un raccord du type banjo, bride ou vissé. Du côté de la liaison articulée 12, l'extrémité du tronçon tubulaire 11 subit une déformation, par exemple par formage à froid, de nature à former une gorge annulaire 110. On forme également une collerette 111 adjacente à la gorge annulaire du côté opposé à l'extrémité du tronçon 11. Cette portion du tronçon 11 constitue la partie mâle de la liaison articulée 12. La gorge annulaire 110 présente typiquement un diamètre compris entre 85 et 100% du diamètre extérieur du tube. La distance entre la gorge 110 et l'extrémité du tronçon 11 est de l'ordre de la moitié du diamètre du tube. Enfin, le diamètre extérieur de la collerette 111 est compris entre 115 et 130% du diamètre extérieur du tube. Un joint flexible 13 est ensuite disposé dans la gorge annulaire 110. La collerette 111 a pour fonction de le maintenir dans la gorge. Le joint flexible est de préférence un joint torique en élastomère, le diamètre et la section du tore étant adaptés au tube. La dureté du joint est avantageusement supérieure ou égale à 40 shore A. L'assemblage du premier et du deuxième tronçon est effectué par l'insertion de la partie mâle dans la partie femelle, puis le formage de l'extrémité de la portion évasée 100 du premier tronçon, de telle sorte que ce rétrécissement 101 empêche le démontage de la liaison articulée 12. Le tube comprend donc une liaison étanche articulée autorisant davantage de degrés de liberté que dans les dispositifs de l'art antérieur, tout en étant de conception simple et peu onéreuse. La liaison étanche articulée 12 autorise en effet la translation, la rotation et le pivotement d'un tronçon tubulaire par rapport à l'autre. Par translation, on entend un déplacement selon la direction axiale, c'est-à-dire parallèle à l'axe x représenté à la figure 3. La liaison articulée autorise un déplacement d relatif des deux tronçons de l'ordre de 20 mm environ. Par rotation, on entend une rotation autour de l'axe x commun aux parties mâle et femelle. La liaison articulée autorise une rotation d'un angle a de 360°. Par pivotement, on entend la rotation dans un plan d'un tronçon par rapport à l'autre, les axes des parties mâle et femelle n'étant alors plus confondus. En référence à la figure 4, l'angle de pivotement est défini par l'angle R entre les axes des parties mâle et femelle. La liaison étanche articulée autorise un angle maximal de pivotement qui est fonction des diamètres 101 et 111 et de la course en translation. Le pivotement maximal est atteint lorsque la paroi interne de la portion évasée 100 vient en butée avec la collerette 111. REVENDICATIONS1. Tube (1) d'alimentation en lubrifiant du turbocompresseur d'un moteur, disposé entre le turbocompresseur et le circuit d'huile du moteur, comprenant deux tronçons tubulaires (10, 11) reliés par une liaison étanche articulée (12), caractérisé en ce que ladite liaison étanche articulée (12) comprend une partie mâle et une partie femelle agencées de manière à autoriser la translation, la rotation et le pivotement d'un tronçon tubulaire par rapport à l'autre. 2. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - la partie femelle de la liaison étanche articulée (12) comprend une portion évasée (100) du premier tronçon tubulaire (10), - la partie mâle de ladite liaison (12) comprend une gorge annulaire (110) s'étendant sur la paroi externe du deuxième tronçon tubulaire (11), - un joint flexible (13) est logé dans la gorge annulaire (110), et en ce que la partie mâle est insérée dans la partie femelle de telle sorte que le joint (13) est en contact permanent avec la paroi interne de la portion évasée (100). 3. Tube selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le joint flexible (13) est un joint torique élastomère. 4. Tube selon l'une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que la partie mâle de la liaison étanche articulée (12) comprend une collerette (111) s'étendant vers l'extérieur, adjacente à la gorge (110), et de diamètre externe inférieur au diamètre interne de la portion évasée (100) du premier tronçon tubulaire (10), de telle sorte que lorsque l'angle de pivotement ((3) est inférieur à un angle maximal de pivotement, ladite collerette (111) n'est pas en contact avec la paroi interne de la portion évasée (100), et que lorsque l'angle de pivotement (F3) est égal audit angle maximal, la collerette (111) est en butée contre la paroi interne de la portion évasée (100). 5. Tube selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la portion évasée (100) du premier tronçon tubulaire (10) présente à son extrémité un rétrécissement (101).'7 6. Tube selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le diamètre intérieur des premier et deuxième tronçons tubulaires (10, Il) est compris 5 entre 4 et 16 mm.