Brevet FR3022006A1 — publié le 20151211

ENSEMBLE MECANIQUE COMPRENANT UN MANCHON, UNE CONDUITE, UN ORGANE RECEPTEUR ET AU MOINS UN DISPOSITIF DE FIXATION. [0001] L'invention porte sur un ensemble mécanique et son procédé de montage comprenant un manchon élastique enfoncé dans un orifice lisse d'un organe récepteur rigide, une conduite rigide, ladite conduite étant partiellement insérée dans ledit manchon par une coopération de formes, et au moins un dispositif de fixation de ladite conduite audit organe récepteur. [0002] L'invention vise notamment mais pas limitativement, des applications dudit ensemble dans le domaine des groupes motopropulseurs des véhicules automobiles et en particulier des applications de conduites de mise à l'air de carters moteurs, de boîtes de vitesses ou de réservoirs de fluides. [0003] Dans ce domaine, il existe des contraintes de proximité autour de la conduite à cause des pièces environnantes statiques ou mobiles. Il existe aussi des contraintes de proximité avec des automatismes de montage comme des manipulateurs robotisés. Pour ces raisons, il est connu d'utiliser une conduite rigide permettant de garantir une position relative entre la conduite et son environnement. Cette position est assurée par la rigidité de la conduite, et par des dispositifs de fixation. [0004] Le brevet FR2873782 divulgue un raccord étanche du type comprenant un embout de tube rigide inséré dans un alésage cylindrique formé dans une pièce ou par un second tube, l'embout de tube rigide comportant une portion d'extrémité munie d'au moins un joint d'étanchéité entre la face interne de l'alésage et la face externe de ladite portion d'extrémité, le joint étant inséré dans une gorge séparée de l'extrémité de l'embout par une partie en saillie. Ce type d'accouplement étanche présente l'inconvénient d'utiliser de multiples pièces comme des joints, des vis, des bagues et nécessite un temps de montage important. [0005] Le brevet EP1347228 divulgue un raccordement étanche entre deux conduites annelées en matière plastique par l'intermédiaire d'un manchon caoutchouc, dans lequel l'étanchéité et le blocage des conduites en position assemblée sont entièrement réalisés par le manchon. Ce type d'accouplement étanche présente l'inconvénient de nécessiter un effort au montage conséquent. [0006] Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients, notamment en minimisant le nombre de pièces et/ou en autorisant un effort de montage réduit. [0007] A cet effet, l'invention a pour objet un manchon élastique enfoncé dans un orifice lisse d'un organe récepteur rigide, une conduite rigide, ladite conduite étant partiellement insérée dans ledit manchon par une coopération de formes, et au moins un dispositif de fixation de ladite conduite audit organe récepteur, tel que le ou chacun des dispositifs de fixation sont distants dudit manchon. [0008] L'orifice lisse est tel qu'il ne présente aucun obstacle mécanique à l'enfoncement du manchon, ou à son retrait éventuel, il est par exemple de forme cylindrique ou conique ou toute autre forme dont la génératrice est une droite. L'organe récepteur est la pièce qui reçoit le manchon avec la conduite. La conduite traverse en partie ou en totalité l'organe récepteur et permet ainsi une communication fluidique au travers de l'organe récepteur. La coopération de forme entre le manchon et la conduite permet une solidarisation et une transmission d'efforts entre eux. Le manchon et la conduite sont ainsi rendus solidaires. Le dispositif de fixation le plus proche du manchon se trouve à une distance donnée du manchon. Si d'autres dispositifs de fixation sont nécessaires, ils seront à une distance du manchon plus grande que cette distance donnée. On peut avoir une partie rectiligne de la conduite et/ou plusieurs cintrages consécutifs de la conduite et/ou une combinaison de parties rectilignes et de cintrages, entre le manchon et le dispositif de fixation le plus proche. Le maintien du manchon dans l'orifice est assuré grâce à la rigidité de la conduite, la conduite prenant appui sur le ou les dispositifs de fixation. Le maintien du manchon dans l'orifice peut donc se faire sans recourir à un coincement utilisant les propriétés élastiques et d'adhérence du manchon, source d'efforts important lors de l'enfoncement du manchon dans l'orifice. En outre, ce maintien peut être renforcé par les propriétés élastiques et d'adhérence du manchon dans l'orifice, en particulier en réalisant un orifice plus petit que le manchon, ou un cône de coincement. [0009] Par distance, on entend la plus petite distance entre le manchon et une zone de contact entre la conduite et l'un des dispositifs de fixation. [0010] On entend par dispositif de fixation, l'ensemble des pièces nécessaires à la fixation de ladite conduite sur ledit organe récepteur, par exemple une vis associée à une bride. [0011] On entend ici par conduite rigide, une conduite capable de transmettre des forces en flexion et/ou compression et/ou traction permettant le maintien en position de la conduite en dehors desdits dispositifs de fixation. Elle peut être préférentiellement métallique. [0012] On entend ici par organe récepteur rigide, un organe capable de transmettre des forces en flexion et/ou compression et/ou traction permettant de maintenir des pièces par assemblage mécanique sur cet organe. [0013] Les quatre définitions ci-dessus s'appliquent à tout le présent texte. [0014] De préférence, cet ensemble mécanique est tel que ladite conduite a un diamètre extérieur donné, que le ou les dispositifs de fixation sont à des distances données dudit manchon, et tels que lesdites distances sont supérieures à au moins une fois ledit diamètre extérieur, notamment supérieures à 5 fois ledit diamètre, notamment supérieures ou égales à 40 mm. [0015] En effet, l'invention a un intérêt particulier lorsque ladite distance permet d'utiliser une ou des prédispositions de l'organe récepteur pour la fixation d'un ou plusieurs desdits dispositifs de fixations. L'invention ne nécessite alors aucune modification de l'organe récepteur. [0016] De préférence, cet ensemble mécanique est tel que la matière élastique dudit manchon est au moins en partie en caoutchouc fluorocarboné. [0017] En effet, de par sa rigidité, sa masse, et sa longueur, la conduite peut entrer en résonance vibratoire. Cette résonance est néfaste, entre autres, pour l'environnement sonore et pour sa résistance à la fatigue. L'utilisation des caoutchoucs fluorocarbonés pour la fabrication d'un tel manchon est particulièrement pertinente de par leurs propriétés d'amortissement des vibrations par absorption d'énergie. [0018] De préférence, cet ensemble mécanique est tel que ladite coopération de formes est réalisée par adhérence ou déformation élastique dudit manchon sur ladite conduite et/ou par une liaison positive entre ladite conduite et ledit manchon. [0019] En effet, le maintien du manchon dans l'orifice étant assuré grâce à la rigidité de la conduite, cette conduite doit être bloquée dans le manchon. Ce blocage peut être réalisé par collage, par déformation élastique du manchon sur la conduite (adhérence par frottement), en réalisant un surmoulage du manchon sur la conduite ou tout autre procédé. On notera que dans le cas du surmoulage, la conduite devra être à sa position définitive de montage dans le manchon avant le montage de l'ensemble mécanique. Ce blocage peut également être réalisé en faisant correspondre une protubérance de la conduite avec une forme, notamment une gorge du manchon, la protubérance pouvant avoir la forme d'une ogive ou toute autre forme empêchant le glissement relatif des deux pièces. La protubérance peut également être une pièce rapportée sur la conduite et solidaire de la conduite, par exemple une bague sertie, frettée, soudée, collée, ou fixée par façonnage du tube. [0020] De préférence, cet ensemble mécanique est tel que ladite liaison positive est réalisée par appui entre une surface dudit manchon et un moyen de préhension solidaire de ladite conduite. [0021] En effet, le manchon présente généralement une surface sensiblement orthogonale à la conduite, en particulier la surface la plus proche du premier dispositif de fixation. Il est alors avantageux d'utiliser cette surface comme appui contre la conduite. La conduite peut être alors avantageusement munie d'un moyen de préhension, ou moyen d'aide au montage, solidaire à la conduite, sensiblement en forme de plaque et en correspondance avec la surface du manchon. Cette plaque, qui peut avoir une forme ergonomique, set à la fois d'aide au montage et de butée pour l'enfoncement de la conduite dans le manchon. [0022] De préférence, cet ensemble mécanique est tel que le manchon possède une gorge de pré-assemblage coopérant avec une protubérance de ladite conduite. [0023] En effet, il est avantageux, pour des raisons pratiques de montage, que le manchon soit pré-monté sur la conduite, formant alors un seul ensemble à monter. Par rapport au sens d'insertion ou d'enfoncement de la conduite dans le manchon, la gorge de pré-montage du manchon est positionnée avant la position terminale d'enfoncement de la conduite. La protubérance de la conduite peut avoir avantageusement une forme d'ogive, préférentiellement à l'extrémité de la conduite du côté du manchon. [0024] De préférence, cet ensemble mécanique est tel que ledit manchon possède au moins un bourrelet d'étanchéité en contact avec ledit orifice et au moins un bourrelet d'étanchéité en contact avec ladite conduite. [0025] En effet, les bourrelets permettent d'utiliser les propriétés élastiques du manchon pour assurer une étanchéité sans avoir à rajouter des joints. Ces bourrelets permettent aussi de localiser les déformations sur des zones restreintes, de limiter ainsi les efforts nécessaires à l'enfoncement du manchon dans l'organe récepteur, et de limiter également les efforts nécessaires à l'enfoncement de la conduite dans le manchon. [0026] De préférence, cet ensemble mécanique est tel que ledit manchon est en butée sur ledit organe récepteur par un épaulement réalisé sur ledit manchon ou sur ledit orifice lisse. [0027] En effet, il peut être nécessaire de réaliser une butée pour limiter l'enfoncement du manchon dans l'orifice lisse, cet orifice n'offrant pas ou peu de résistance à l'enfoncement. Un épaulement réalisé à partir d'une surface extérieure au manchon permet d'assurer cette fonction, en ne rajoutant aucune résistance à l'enfoncement avant une position finale d'enfoncement du manchon. Un épaulement peut être réalisé au fond de l'orifice lisse sur l'organe récepteur, le manchon venant alors en butée en fin d'enfoncement sur cet épaulement. [0028] De préférence, cet ensemble mécanique est tel que ledit organe récepteur est un carter ou une paroi ou un réservoir. [0029] De préférence, cet ensemble mécanique est tel que ladite conduite est un tuyau de mise à l'air. [0030] En effet, cette invention est particulièrement adaptée pour la mise à l'air d'enceintes closes, pour éviter des surpressions lorsqu'il y a des évolutions en température de fluides thermo-dilatables. [0031] De préférence, cet ensemble mécanique est tel que ladite conduite est un tuyau d'un circuit de fluides d'une pression différentielle de 0 à 500000 Pa (de 0 à 5 bars) entre l'intérieur et l'extérieur de la conduite. [0032] En effet, selon la distance de la première fixation par rapport au manchon qui assure l'étanchéité, l'ensemble mécanique selon l'invention peut résister à des pressions différentielles différentes. Plus la distance est courte entre le manchon et le dispositif de fixation le plus proche du manchon, meilleure est l'aptitude de l'ensemble mécanique à maintenir le manchon en place. En pratique, la plage des pressions différentielles de 0 à 500000 Pa (de 0 à 5 bars) entre l'intérieur et l'extérieur de la conduite permet de rester dans une zone de contraintes mécaniques garantissant le blocage en butée du manchon. [0033] L'invention a également pour objet un groupe motopropulseur qui comprend ledit ensemble mécanique. [0034] En effet, cette invention trouve une application privilégiée dans le domaine des moteurs automobiles, du fait entre autre d'un environnement vibratoire, de la proximité des pièces environnantes dans un espace réduit, des fortes variations de températures nécessitant des mises à l'air des circuits de fluides. [0035] L'invention a également pour objet un procédé de montage dudit ensemble mécanique, tel que l'on effectue les opérations successivement de : emmanchement dudit manchon sur ladite conduite, emmanchement dudit manchon dans ledit orifice, fixation de ladite conduite audit organe récepteur par le ou lesdits dispositifs de fixation. [0036] L'invention a également pour objet un procédé de montage dudit ensemble mécanique, tel que l'on effectue les opérations successivement de : emmanchement dudit manchon sur ladite conduite jusqu'à obtenir la coopération entre ladite gorge de pré- assemblage et ladite protubérance, emmanchement dudit manchon dans ledit orifice jusqu'au dit épaulement, enfoncement de ladite conduite jusqu'à obtenir un appui entre ladite surface du manchon et ledit moyen de préhension, fixation de ladite conduite au dit organe récepteur par le ou lesdits dispositifs de fixation. [0037] D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation non limitatif qui va suivre, faite en référence aux figures 1 à 4 annexées, qui représentent : - Figure 1 : L'ensemble mécanique en position assemblée. Le ou les dispositifs de fixation ne sont pas représentés. - Figure 2 : L'ensemble mécanique en position préassemblée. Le ou les dispositifs de fixation ne sont pas représentés. - Figure 3 : L'ensemble mécanique en position assemblée sur l'organe récepteur - Figure 4 : L'ensemble mécanique en position assemblée, l'organe récepteur n'étant pas représenté. [0038] L'exemple concerne la fixation d'un tuyau de mise à l'air d'un carter de moteur à combustion interne. [0039] L'ensemble représenté sur la figure 1 annexée comporte la conduite 1, le manchon 2, l'organe récepteur 3. Le manchon 2 comporte l'épaulement 4, le bourrelet d'étanchéité contre l'organe récepteur 5, le bourrelet d'étanchéité contre la conduite 6, la gorge de pré-assemblage 7, la surface du manchon sensiblement orthogonale à la conduite 8, la surface extérieure 9 du manchon 2. L'organe récepteur 3 comporte la surface ou l'orifice lisse 10, ici un alésage cylindrique avec classiquement un chanfrein d'entrée 11 pour faciliter l'introduction du manchon 2. La conduite 1 comporte en son extrémité enfoncée la protubérance 12, ici en forme d'ogive, et le moyen de préhension ou d'aide au montage 13. La conduite 1 est représentée ici dans sa position assemblée finale, avec le manchon 2, c'est-à-dire que le moyen de préhension 13 est en butée sur une surface du manchon, ici la surface 8. Le manchon 2 est lui-même en butée sur l'organe récepteur 3 par l'intermédiaire de l'épaulement 4. L'organe récepteur est ici un carter moteur et la conduite est un tuyau de mise à l'air. Les bourrelets d'étanchéité 5 et 6 travaillent en compression et l'étanchéité est ainsi assurée. [0040] L'ensemble représenté sur la figure 2 annexée comporte les mêmes éléments que la figure 1. Par contre la conduite 1 est ici en position préassemblée, la protubérance 12 étant logée dans la gorge de pré-assemblage 7. Le manchon 2 est déjà enfoncé dans l'organe récepteur 3 et en butée, mais le moyen de préhension 13 n'est pas encore en butée contre la surface 8 du manchon 2. [0041] L'ensemble représenté sur la figure 3 annexée est une vue d'ensemble en position montée. Elle comprend le premier dispositif de fixation 14 qui est ici le seul dispositif de fixation, et donc la fixation la plus proche du manchon 2. La conduite 1 est ici suffisamment courte pour ne pas nécessiter d'autres dispositifs de fixation 14. On notera cependant, qu'il y a plusieurs courbures, plusieurs cintrages de la conduite 1 entre le manchon 2 et la première fixation 14. A titre d'exemple, la fixation 14 est ici représentée avec une vis et une bride, mais cela pourrait tout aussi bien être un clip ou tout moyen de fixation rapide. [0042] L'ensemble représenté sur la figure 4 annexée comporte la conduite 1, le manchon 2, et la première fixation 14 distante de la distance d par rapport au manchon. Cette distance est la plus petite distance entre la première fixation 14 et le manchon 2. REVENDICATIONS1. Ensemble mécanique comprenant un manchon élastique (2) enfoncé dans un orifice lisse (10) d'un organe récepteur rigide (3), une conduite rigide (1), ladite conduite étant partiellement insérée dans ledit manchon (2) par une coopération de formes, et au moins un dispositif de fixation (14) de ladite conduite (1) audit organe récepteur (3), caractérisé en ce que le ou chacun des dispositifs de fixation (14) sont distants dudit manchon (2). 2. Ensemble mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite conduite (1) a un diamètre extérieur donné, en ce que le ou les dispositifs de fixation (14) sont à des distances données (d) dudit manchon (2), et en ce que lesdites distances sont supérieures à au moins une fois ledit diamètre extérieur. 3. Ensemble mécanique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matière élastique dudit manchon (2) est au moins en partie en caoutchouc fluorocarboné. 4. Ensemble mécanique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite coopération de forme est réalisée par adhérence ou déformation élastique dudit manchon (2) sur ladite conduite (1) et/ou par une liaison positive entre ladite conduite (1) et ledit manchon (2). 5. Ensemble mécanique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite liaison positive est réalisée par appui entre une surface dudit manchon (8) et un moyen de préhension (13) solidaire de ladite conduite (1). 6. Ensemble mécanique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon (2) possède une gorge de pré-assemblage (7) coopérant avec une protubérance de ladite conduite (12). 7. Ensemble mécanique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit manchon (2) possède au moins un bourrelet d'étanchéité (5) en contact avec ledit orifice (10) et au moins un bourrelet d'étanchéité (6) en contact avec ladite conduite (1). 8. Ensemble mécanique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit manchon (2) est en butée sur ledit organe récepteur (3) par un épaulement (4) réalisé sur ledit manchon (2) ou sur ledit orifice lisse (10). 9. Groupe motopropulseur caractérisé en ce qu'il comprend ledit ensemble mécanique et en ce que ledit organe récepteur (3) est un carter ou une paroi ou un réservoir et en ce que ladite conduite (1) est un tuyau de mise à l'air. 10. Procédé de montage d'un ensemble mécanique selon les revendications 5, 6 et 8, caractérisé en ce que l'on effectue les opérations successivement de : emmanchement dudit manchon (2) sur ladite conduite (1) jusqu'à obtenir la coopération entre ladite gorge de pré-assemblage (7) et ladite protubérance (12), emmanchement dudit manchon (2) dans ledit orifice lisse (10) jusqu'audit épaulement (4), enfoncement de ladite conduite (1) jusqu'à obtenir un appui entre ladite surface du manchon (8) et ledit moyen de préhension (13), fixation de ladite conduite (1) au dit organe récepteur (3) par le ou lesdits dispositifs de fixation (14).15