FR3156180A1 - Dispositif de connexion rapide entre deux conduites de fluide - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de connexion rapide comprenant un embout mâle (A) et un embout femelle (B) destinés à être raccordés aux extrémités de deux conduites, l’embout mâle (A) et l’embout femelle (B) étant destinés à être emmanchés l’un dans l’autre, ledit dispositif comprenant un joint d’étanchéité torique (E) logé dans une dépouille périphérique (B2) de la paroi interne de l’embout femelle (B) et une épingle (2) de verrouillage à effet ressort montée autour desdits embouts, caractérisé en ce qu’il comprend, en outre, une bague mobile (1) rapportée dans l’embout femelle (B) et destinée, successivement, à bloquer l’épingle (2) sous contraintes en position d’ouverture puis à se déplacer sous l’appui de l’embout mâle (A) lors de son emmanchement en libérant l’épingle de verrouillage et en venant, en fin de course, obturer axialement le logement (B2) du joint (E). Figure 3

Description

DISPOSITIF DE CONNEXION RAPIDE ENTRE DEUX CONDUITES DE FLUIDE

L'invention concerne, de façon générale, le domaine du raccordement de conduites et s’intéresse, plus particulièrement, à un dispositif apte et destiné à assurer une connexion simple et rapide entre deux conduites d’un circuit caloporteur de véhicule automobile.

Les circuits de fluides équipant les véhicules automobiles utilisent de nombreuses connexions entre différents conduits ou conduites de fluide. Certaines connexions, sont réalisées via des éléments de liaison dits « raccords rapides ». Ces éléments de liaison comprennent généralement un embout mâle et un embout femelle portant, notamment, un joint et une agrafe ou une épingle métallique de verrouillage destinée à coopérer, par déformation, avec une collerette et une gorge.

Ces raccords nécessitent, en outre, des moyens d’indexage angulaire entre les deux conduits a raccorder afin de permettre, d’une part, le passage et le logement de ces conduits dans le compartiment moteur et, d’autre part, l’optimisation de la résistance mécanique de la liaison entre ces conduits et l'équipement destiné à y être raccordé.

Toutefois, lors des opérations de raccordement des conduits, l’assemblage de ces moyens de connexion exige des efforts importants de la part de l’opérateur du fait qu’il doit, conjointement, compresser le joint en compression et écarter en force les branches de l’agrafe métallique.

Or, d’un point de vue de l’ergonomie d’une chaîne d’assemblage en usine, il se trouve que, l’effort manuel maximal exercé par un opérateur est lié à la fréquence des opérations d’assemblage exécutées. En d’autres termes, plus cette fréquence est élevée, plus l’effort appliqué doit être faible. Il s’avère donc crucial de proposer des moyens de connexion rapide nécessitant un faible effort d’assemblage pour ménager les opérateurs et éviter, à la fois, l’installation de plusieurs postes, le recours à un plus grand nombre d’opérateurs et un rallongement de la durée des procédures de montage.

Il existe déjà des moyens de connexion tels que le raccord rapide décrit dans le brevet FR3120674B1 qui comprend, d’une part, un embout femelle présentant un alésage axial pourvu d’un premier joint d’étanchéité circulaire et un alésage de diamètre supérieur muni d’un clip de verrouillage et, d’autre part, un embout mâle présentant une première surface cylindrique de réception d’un second joint d’étanchéité. Ce raccord comprend, en outre, un manchon intercalaire rapporté présentant une deuxième surface cylindrique dans laquelle est ménagée une gorge extérieure circulaire de réception du clip de verrouillage et un alésage intérieur s’ajustant dans une rainure circulaire de l’embout mâle qui est disposée en avant de la première surface cylindrique.

Cependant, le raccord rapide décrit dans ce brevet n’apporte pas de solution au problème technique posé par le niveau excessif des efforts cumulés que l’opérateur doit exercer manuellement pour réaliser l’assemblage et le verrouillage de la connexion entre les embouts mâle et femelle.

En effet, ce raccord rapide ne permet pas un allègement des efforts à exercer en profitant d’une épingle déjà ouverte quand l’opérateur introduit et pousse l’embout mâle dans l’embout femelle ni d’un retour automatique de cette épingle après assemblage.

Dans ce contexte, l'invention consiste, principalement, à proposer un dispositif de connexion rapide permettant de supprimer, ou tout au moins de réduire de façon significative, l’effort nécessaire pour comprimer le joint d’étanchéité et escamoter l’épingle de verrouillage au passage sur la collerette.

Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un dispositif de connexion rapide comprenant un embout mâle et un embout femelle destiné à être raccordés aux extrémités de deux conduites, l’embout mâle et l’embout femelle étant destinés à être emmanchés l’un dans l’autre, ledit dispositif comprenant un joint d’étanchéité torique logé dans une dépouille périphérique de la paroi interne de l’embout femelle et une épingle de verrouillage à effet ressort montée autour desdits embouts, caractérisé en ce qu’il comprend, en outre, une bague mobile rapportée dans l’embout femelle et destinée, successivement, à bloquer l’épingle sous contraintes en position d’ouverture puis à se déplacer sous l’appui de l’embout mâle lors de son emmanchement en libérant l’épingle de verrouillage et en venant, en fin de course, obturer axialement le logement du joint.

Selon une caractéristique avantageuse du dispositif de l’invention, la bague comporte une paroi arrière chanfreinée destinée à recevoir l’appui d’un flanc avant biseauté formant poussoir porté par la paroi externe de l’embout mâle.

Selon une autre caractéristique du dispositif de l’invention, l’embout mâle présente, à l’avant du flanc biseauté, un tronçon cylindrique venant fermer radialement le logement du joint.

Selon une variante spécifique de réalisation du dispositif de l’invention, l’embout mâle est pourvu, sur sa paroi externe, d’une gorge périphérique dans laquelle vient se loger l’épingle de verrouillage après sa libération. Selon l’invention, cette gorge est située en arrière du flanc biseauté.

Selon une autre caractéristique du dispositif de connexion de l’invention, la bague est pourvue d’au moins une nervure axiale de guidage destinée à coulisser dans une rainure portée par la paroi interne de l’embout femelle.

De préférence, la bague présente une face avant partiellement concave dont le rayon de courbure correspond sensiblement à la section du joint d’étanchéité.

Toujours selon l’invention, le pourtour de la bague présente un bord avant destiné à venir en butée contre un épaulement ménagé à proximité du logement du joint sur la paroi interne de l’embout femelle.

Selon encore une autre caractéristique du dispositif de connexion de l’invention, la bague comporte un organe d’encliquetage coopérant, en fin de course, avec un organe complémentaire porté par la paroi interne de l’embout femelle.

Un autre objet de l’invention est un véhicule automobile équipé de conduites de fluide raccordées au moyen d’un dispositif de connexion rapide tel que défini ci-dessus.

Dans son aspect le plus général, l’invention propose un dispositif de connexion apportant une solution technique perfectionnée à la problématique de l’assemblage aisé, étanche et verrouillable des embouts mâle et femelle d’un raccord de connexion rapide.

Plus précisément, la bague qui est rapportée et disposée dans l’embout femelle avant emmanchement de l’embout mâle permet de bloquer l’épingle de verrouillage en position ouverte avant de coulisser axialement sous l’action de l’embout mâle pour libérer cette épingle et obturer, en fin de course, le logement du joint d’étanchéité.

Ainsi, grâce à l’invention, la libération de l’épingle de verrouillage et son engagement dans la gorge de l’embout mâle s’effectuent de façon automatique

Dans ces conditions, il n’est plus nécessaire pour l’opérateur de forcer l’écartement de l’épingle et ce dernier n’a plus à exercer qu’un simple effort pour enfoncer l’embout mâle en poussant la bague dans l’embout femelle en vue de positionner et de comprimer le joint d’étanchéité dans son logement, ce qui facilite les opérations d’assemblage.

En outre, la bague peut être rapportée et introduite dans l’embout femelle par le fournisseur avant tout assemblage en usine montage. Le mode d’assemblage mise en œuvre selon l’invention est conforme aux standards en assurant, à la fois, la fonction de blocage finale de l’épingle dans la gorge de l’embout mâle, l’emprisonnement du joint d’étanchéité dans son logement et une connexion fiable et rapide des conduites.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées, pour lesquelles :

FIG. 1est une vue schématique en perspective éclatée d’un embout femelle et d’une bague selon un mode de réalisation préférentiel du dispositif de connexion rapide de l’invention en position d’attente.

FIG. 2est une vue schématique en demi-coupe du dispositif de laFIG. 1en position intermédiaire après emmanchement de l’embout mâle dans l’embout femelle.

FIG. 3est une vue schématique en demi-coupe du dispositif de laFIG. 1en position finale après verrouillage de la connexion.

Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.

Naturellement, le mode de réalisation du dispositif de connexion rapide de l’invention illustré schématiquement par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, n’est donné qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu dans le cadre de l’invention que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres.

L’invention concerne le domaine général de la connexion de conduites de fluide au moyen de raccords dits « rapides » et s’intéresse, plus particulièrement, à un dispositif destiné à la connexion rapide des conduites de fluide intégrées dans les circuits de liquide caloporteur équipant les véhicules automobiles.

En général et de façon traditionnelle, les extrémités respectives de ces conduites sont pourvues d’un embout mâle A et d’un embout femelle B destinés à être emmanchés manuellement l’un dans l’autre par un opérateur, comme illustré par les figures 1 et 2 représentant un mode de réalisation auquel s’applique l’invention.

Les dispositifs permettant une connexion rapide de ces conduites comprennent, d’une part, une épingle métallique 2 de verrouillage montée sous contraintes autour des embouts A, B et destinée à s’engager dans une gorge B1 ménagée sur la paroi de l’embout femelle B et, d’autre part, un joint d’étanchéité torique E logé dans une dépouille périphérique B2 de la paroi interne de l’embout femelle B.

L’invention vise à minimiser les efforts exercés pour assurer le montage du dispositif de connexion qui, actuellement, sont essentiellement liés au cumul de deux pics d’efforts nécessaires, d’une part, à la compression du joint d’étanchéité et, d’autre part, à l’écartement forcé de l’épingle métallique 2. Dans cet objectif, l’invention consiste à supprimer, ou tout au moins à réduire de façon très significative, l’effort exercé par l’opérateur sur l’épingle pour concentrer ses efforts sur la seule compression du joint E.

A cet effet, l’invention propose de disposer, dans l’embout femelle B, une bague 1 mobile destinée à bloquer, avant connexion, l’épingle 2 de verrouillage sous contraintes en position d’ouverture puis à se déplacer vers l’intérieur de l’embout femelle B sous l’appui de l’embout mâle A lors de son emmanchement en libérant l’épingle et en venant, en fin de course, obturer axialement le logement B2 du joint E. L’épingle 2 de verrouillage vient d’abord se loger dans la gorge périphérique B1 de l’embout femelle B en appui contre la bague 1 (FIG. 2) puis dans la gorge A1 de l’embout mâle A (FIG. 3).

A cet effet, la bague 1 comporte une paroi arrière 11 chanfreinée destinée à recevoir l’appui d’un flanc avant A2 biseauté formant poussoir porté par la paroi externe de l’embout mâle A. Les orientations « avant » et « arrière » sont définies ici en relation avec les côtés, respectivement, gauche et droit du dispositif représenté sur les figures 2 et 3 et correspondent à des positions relatives au sens d’emmanchement. L’embout mâle présente, quant à lui, à l’avant du flanc biseauté A2, un tronçon cylindrique A3 venant fermer, radialement à l’intérieur de l’embout femelle B, le logement B2 du joint E. La gorge B1 de l’embout femelle B destinée à recevoir l’épingle 2 est alors légèrement décalée en arrière par rapport au flanc biseauté A2.

De préférence et comme illustrée par laFIG. 1, la bague 1 porte au moins une nervure axiale 12 de guidage (et ici une nervure supérieure et un jeu de trois nervures inférieures) destinée à coulisser dans une rainure B3 correspondante portée par la paroi interne de l’embout femelle B. De préférence, la bague 1 présente une face avant partiellement concave (non représentée) dont le rayon de courbure correspond sensiblement à la section du joint d’étanchéité E.

Toujours selon l’invention, le pourtour de la bague 1 présente un bord avant 10 destiné à venir en butée contre un épaulement B4 ménagé à proximité du logement B2 du joint E sur la paroi interne de l’embout femelle B.

Le cas échéant, selon une variante de réalisation de l’invention non représentée, la bague 1 comporte un organe d’encliquetage coopérant, en fin de course, avec un organe complémentaire porté par la paroi interne de l’embout femelle. Le dispositif de connexion de l’invention est ainsi pourvu de moyens assurant, conjointement, un verrouillage radial via l’épingle 2 et un verrouillage axial via les organes d’encliquetage de la bague 1.

Le procédé de connexion au moyen du dispositif de l’invention est effectué de la manière décrite ci-après. Avant assemblage de la liaison rapide, la bague 1 est en position reculée dans l’embout femelle B et écarte l’épingle 2 de verrouillage sous contraintes pour la maintenir en position ouverte. Dans cette position, le joint E est libre et retenu dans son logement B2 à l’avant de la bague 1.

Quand l’opérateur vient emmancher l’embout mâle A dans l’embout femelle B (FIG. 2), son tronçon cylindrique avant A3 vient, au travers de la bague 1 toujours reculée, fermer progressivement et radialement le logement B2 du joint E. Durant cette phase, l’opérateur ne doit exercer, via l’embout mâle A, qu’un effort radial de compression du joint E et aucun autre effort n’est nécessaire.

Puis, en poursuivant l’emmanchement après le pic de compression du joint E et quand ce dernier glisse sur son diamètre d’étanchéité, la bague 1 est poussée et déplacée de façon coulissante vers l’intérieur de l’embout femelle B en libérant l’épingle 2. Cette dernière, en se relâchant, vient alors s’engager automatiquement et coulisser dans les gorges respectives B1 et A1 des embouts femelle B et mâle A.

Le logement B2 du joint E se réduit progressivement en le comprimant du fait du déplacement de la bague 1 jusqu’à ce qu’en fin de course d’emmanchement de l’embout mâle A, la bague vienne en butée contre l’épaulement interne B4 de l’embout femelle B et obture axialement le logement B4 du joint E. Dans cette position finale illustrée par leFIG. 3, l’épingle 2 se trouve au fond de la gorge A1 et assure le verrouillage de la connexion étanche. Le cas échéant, la bague 1 est bloquée dans cette position par encliquetage.

Claims (10)

1. Dispositif de connexion rapide comprenant un embout mâle (A) et un embout femelle (B) destinés à être raccordés aux extrémités de deux conduites, l’embout mâle (A) et l’embout femelle (B) étant destinés à être emmanchés l’un dans l’autre, ledit dispositif comprenant un joint d’étanchéité torique (E) logé dans une dépouille périphérique (B2) de la paroi interne de l’embout femelle (B) et une épingle (2) de verrouillage à effet ressort montée autour desdits embouts, caractérisé en ce qu’il comprend, en outre, une bague mobile (1) rapportée dans l’embout femelle (B) et destinée, successivement, à bloquer l’épingle (2) sous contraintes en position d’ouverture puis à se déplacer sous l’appui de l’embout mâle (A) lors de son emmanchement en libérant l’épingle de verrouillage et en venant, en fin de course, obturer axialement le logement (B2) du joint (E).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bague (1) comporte une paroi arrière chanfreinée (11) destinée à recevoir l’appui d’un flanc avant biseauté (A2) formant poussoir porté par la paroi externe de l’embout mâle (A).
3. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’embout mâle (A) présente, à l’avant du flanc biseauté (A2), un tronçon cylindrique (A3) venant fermer radialement le logement (B2) du joint (E).
4. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’embout mâle (A) est pourvu, sur sa paroi externe, d’une gorge périphérique (A1) dans laquelle vient se loger ladite épingle (2) de verrouillage après sa libération.
5. Dispositif selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que ladite gorge (A1) est située en arrière du flanc biseauté (A2).
6. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite bague (1) est pourvue d’au moins une nervure axiale (12) de guidage destinée à coulisser dans une nervure (B3) portée par la paroi interne de l’embout femelle (B).
7. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite bague (1) présente une face avant partiellement concave dont le rayon de courbure correspond sensiblement à la section du joint d’étanchéité (E).
8. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pourtour de ladite bague (1) présente un bord avant (10) destiné à venir en butée contre un épaulement (B4) ménagé à proximité du logement (B2) du joint (E) sur la paroi interne de l’embout femelle (B).
9. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite bague (1) comporte un organe d’encliquetage coopérant, en fin de course, avec un organe complémentaire porté par la paroi interne de l’embout femelle (B).
10. Véhicule automobile équipé de conduites de fluide raccordées au moyen d’un dispositif de connexion rapide selon l’une des revendications précédentes.