Brevet FR2565634A1 — publié le 19851213

La présente invention à pour objet une structure de tête de raccordement pour tube d'injection de carburant sous haute pression qui fait partie d'un conduit d'alimentation de carburant d'un moteur Diesel. Cette tête présente une épaisseur de paroi relativement épaisse et des diamètres relativement petits, tels qu'un diamètre extérieur voisin de 20 mm ou inférieur et un diamètre inté- rieur allant de 1,2 à 4 mm. En ce qui concerne l'art antérieur, on a repré- senté sur la figure 2A du dessin annexé une structure de tête de raccordement classique destinée à être utilisée avec des tubes d'injection de carburant. Un tube métallique 11, à grande épaisseur de paroi comporte à une extrémité de liaison, une tête de raccordement 12 ayant la forme d'une moulure de chapiteau qui inclut une paroi avant extérieure de poussée périphérique 13 et une paroi arrière extérieure d'appui de pression périphérique 14. La paroi d'appui de pression 14 I est définie par une surface fortement inclinée 14 allant d'une partie de dessus à une partie de col inférieure. Une autre structure antérieurement connue de tète de raccordement, représentée sur la figure 2B, comprend un manchon d'entourage 17 s'adaptant sur une paroi d'appui de pression 14 qui inclut une partie de col inférieure destinée à s'engager dans un écrou de fixation 16. Mais les structures de tête de raccordement classiques sont désavantageuses en ce sens que, comme la pa- roi d'appui de pression 14 n'est constituée que par la simple surface fortement inclinée 14', la partie de col de la tète de raccordement 12 présente une résistance mécanique insuf- fisante, de sorte que la partie de col sera fréquemment cra- quelée ou fracturée sous l'effet des vibrations du moteur au cours du service ou sous l'effet de sollicitations imprévues produites lors du raccordement forcé d'un tube de produit qui n'a pas été recourbé à la forme convenable. On retrouve la même difficulté, même si l'on utilise le manchon d'entourage 17 adapté sur la partie de col. 2 2565634 En bref, c'est un but de la présente in- vention que de fournir une structure de tête de raccorde- ment à une extrémité d'un tube d'injection de carburant sous haute pression, qui éliminera effectivement l'incon- vénient antérieur ci-dessus grâce à une structure simple. Conformément à la présente invention, une structure de tête de raccordement sur un tube d'injection de carburant comporte une paroi d'appui de pression et une surface progressive ou à pente douce partant solidairement de la jupe d'une surface fortement inclinée à partir du dessus de la paroi de pression, sous un angle compris dans la gamme allant de 2 à 5 et ayant une longueur égale ou supérieure au diamètre extérieur du tube d'injection de carburant. Les buts, caractéristiques et avantages de la présente invention, découleront notamment de la description suivante, prise conjointement avec le dessin ci-annexé, sur lequel on a représenté un mode de réalisation préféré de la présente invention, à titre d'exemple illustratif. Sur ce dessin: La figure 1 est une vue en élévation latérale fragmentaire, partiellement coupée, d'une structure de tête de raccordement selon la présente invention; Les figures 2A et 2B sont des vues en éléva- tion latérale fragmentaire, partiellement coupées, de struc- tures de têtes de raccordement classiques. On décrira maintenant le mode de réalisation préféré de la présente invention qu'on voit sur la figure 1. Dans cette structure de tête de raccordement un tube métallique 1 a une épaisseur de paroi relativement grande, et des diamètres relativement petits, par exemple un diamètre intérieur compris dans la gamme 1,2 à 4 mm et un diamètre extérieur d'environ 20 mm ou moins. Le tube métal- lique 1 présente à l'une de ses extrémités une tête de rac- cordement 2 en forme de moulure de chapiteau qui inclut une paroi avant extérieure de poussée périphérique 5, destinée à s'appliquer contre un siège de raccordement conjugué et une paroi arrière extérieure d'appui de pression périphérique 4 destinée à s'engager dans un écrou de fixation 6 monté sur le tube métallique 1. La surface d'appui de pression 4 est constituee par une surface 4' fortement inclinée partînt du dessus de la tête de raccordement 2 et par une surface pro- gressive ou -_ rente douce 4" s'étendant vers l'arrière comme une jupe, en étant solidaire de la tête, ia surface 4" etant progressivement inclinée sur l'axe du tube métallique sous un angle 9 compris dans la gamme de 2 à 5 et ayant une lon- gueur 1 égale ou supérieure au diamètre extérieur du tube métallique 1. Les raisons imposant l'angle d'inclinaison spécifié de la surface progressivement inclinée 4" sont que, si l'angle9 était inférieur à 2 , il ne pourrait répartir effectivement les contraintes de fatigue dues à des vibrations du tube et que si l'angle O était supérieur à 50, des con- traintes tendraient à se concentrer dans un joint 5 entre la surface d'inclinaison progressive 4" et la partie à diamètre uniforme du tube. Si la longueur de la surface d'inclinaison progressive 4" était plus petite qu'un diamètre extérieur du tube, il n'y aurait pas de répartition des contraintes pro- - duite par la surface à inclinaison progressive 4". Les résultats d'un essai effectué sur une structure de tête de raccordement selon la présente invention sont indiqués au tableau 1. Le tableau 1 fournit les résultats d'un essai de fatigue exécuté sur des tubes d'injection de carburant sous haute pression faits en matériau STS-35 après un trai- tement de recuit complet et présentant un diamètre extérieur de 6 mm et un diamètre intérieur de 2 mm, avec une surface d'inclinaison progressive 4" comportant des angles & et des longueurs i différents. Le tableau 1 donne Ie nombre des vibrations répétées appliquées atugtubes sous l'effet d'une sollicitation constante jusqu'à ce qu'ils se rompent par suite de la fatigue. Les résultats expérimentaux montrent que les tubes, avec un angle 9 de la surface d'inclinaison progressive situé dans la gamme allant de 2 à 5 et leur longueur 1 égale ou supérieure à un diamètre extérieur du tube présentent une excellente résistance à la fatigue. - 4 2565634 TABLEAU 1 i 4mm 7mm O1mm -Nombre de Nombre de Nombre de vibrations vibrations vibrations Sollicitati répétées répétées répétées 1720000 450000 693200 1,250 1432000 1237000 596000 22kg/mm2 924660 2650000 853000 1,40 5011000 1070500 1529000 -* *. 2,2 0 3020000 d d 2 *d 22kg/mm2 * d d 2,3 1901000 d d 3,5 6830000 d d 22kg/m2 8590000 d d - 4,5 * dO do 321000 2130000 * 6,50 693000 * 5720000 J 22kg/am2 5326000 7310000 * 8,0 809000 9326000 do (*: non brisé après 107 vibrations Selon la présente invention, comme décrit ci-dessus, la surface 4 d'appui de pression est constituée par une surface fortement inclinée 4' partant du dessus de la tête de raccordement 2 et par une surface progressive ou d'in- clinaison douce 4" dirigée vers l'arrière sous forme d'une jupe solidaire de la tête, la surface d'inclinaison progressive 4" étant inclinée par rapport à l'axe du tube métallique sous un angle G dans la gamme allant de 2 à 5 et ayant une lon- gueur 1 égale ou supérieure au diamètre extérieur du tube métallique 2. ar conséquent la section tranversale au voisinage d'un col de la tête de raccordement varie de façon progressive et toutes les contraintes de fatigue appliquées au col peuvent être effectivement réparties au moment o la tête de raccordement est soumise à des vibrations en service ou fermement attachée en place dans des conditions anormales si le tube est courbé sous une forme incorrecte, d'o il s'ensuit que le col ne risquera pas d'être craquelé ou endommagé. Comme la structure de tête de raccordement de l'invention n'a pas besoin de manchon d'entourage, son poids est faible et on peut la fabriquer facilement. Bien qu'on ait représenté et décrit ici un certain mode de réalisation préféré de l'invention, il faut comprendre qu'il est possible d'y apporter de nombreuses mo- difications et adaptations sans sortir du cadre de l'inven- tion. 6 2565634 REVENDICATION 1. Structure de tête de raccordement pour tube d'injection de carburant sous haute pression, carac- térisée en ce qu'elle comprend un tube métallique (1) ayant une épaisseur de paroi relativement grande et un diamètre relativement petit, et incluant une tête de rac- cordement (2) en forme de moulure de chapiteau comportant une paroi extérieure de poussée avant périphérique (3) des- tinée à s'appliquer contre un siège de raccordement conjugué et une paroi arrière extérieure d'appui de pression périphé- rique (4) destinée à s'engager dans un écrou de fixation (6) sur le-tube métallique, ladite tête de raccordement incluant une surface solidaire progressivement inclinée (4") qui s'étend à la façon d'une jupe à partir du dessus de ladite paroi d'appui de pression (4) sous un angle (O) compris entre 2 et 5 par rapport à l'axe du tube métallique et qui a une lon- gueur (1) au moins égale à un diamètre extérieur du tube mé- tallique.