Brevet FR2689957A1 — publié le 19931015

La présente invention concerne un montage de raccordement tuyau- réservoir d'un véhicule, en particulier destiné à raccorder le tuyau d'alimentation en essence au réservoir, mais qui peut également convenir pour le circuit du liquide de refroidissement d'un moteur. A ce jour, le tuyau raccordant le réservoir de véhicules à moteur à l'alimentation est connecté à l'aide de colliers métalliques qui raccordent ledit tuyau sur une partie dépassant au niveau de l'entrée du réservoir, normalement via interposition de joints en caoutchouc destinés à empêcher des fuites de combustible, et que l'on peut serrer au moyen de vis ou de rivets métalliques. Un tel système présente plusieurs inconvénients En premier lieu, il requiert un certain savoir-faire de la part du technicien qui doit assurer un montage correct En particulier, lorsqu'il faut procéder à un remplacement, on rencontre invariablement des problèmes dus à l'accès malaisé aux pièces sur le véhicule En second lieu, il faut être extrêmement vigilant pour assurer une étanchéité correcte, ce qui n'est pas toujours aisé eu égard aux difficultés mentionnées ci-dessus En troisième lieu, les dispositifs de raccordement tels qu'évoqués tendent à se détériorer rapidement, à cause de l'oxydation et de l'usure rapide du métal et des parties en caoutchouc, et cela diminue corrélativement les performances à l'étanchéité (autant que lors de changements), particulièrement parce que l'accès aux pièces est malaisé. Les dispositifs de raccordement en plastique à montage rapide sont devenus très demandés en raison de la qualité des raccordements à des tuyaux ou à des éléments tubulaires qui se révèlent dépourvus de problèmes, mais ceux que l'on connaît actuellement sont inappropriés à un raccordement direct du tuyau d'essence au réservoir, qui nécessite un travail complexe et onéreux sur ledit réservoir pour mettre en forme les parties se raccordant, sans garantie réelle d'étanchéité ou de pérennité de la connexion, que le réservoir soit en métal ou en plastique, cette dernière matière étant au surplus généralement trop molle. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients que l'on a cités en fournissant notamment un montage de raccordement rapide à assembler et fiable. Selon cet objectif, l'invention comprend une pièce de raccordement que l'on peut connecter à un corps tubulaire et à un container, caractérisé en ce qu'il comprend un élément intermédiaire conçu pour s'encliqueter dans ladite pièce de raccordement et que l'on peut fixer audit réservoir. On décrit dans la suite deux réalisations préférentielles mais non limitatives de l'invention aux moyens d'exemples comprenant des références aux dessins placés en annexe, pour lesquels: La figure 1 montre une coupe longitudinale éclatée d'une première réalisation du montage de raccordement selon la présente invention; La figure 2 représente une coupe partielle longitudinale et une vue de côté partielle du montage de raccordement de la figure 1 en mode connecté; La figure 3 montre une vue en perspective éclatée de la seconde réalisation du montage; La figure 4 est une vue de côté d'un détail de la figure 3; La figure 5 montre une vue partielle élargie du détail de la figure 4; La figure 6 représente une vue de côté partiellement coupée d'une partie du dispositif de la figure 3 en mode connecté. La référence 1 en figure 1 indique un montage de raccordement destiné à connecter un tuyau 2 d'alimentation en essence à un container ou réservoir 3 en matériau de type plastique, habituellement du polythène à haute densité ou équivalent Le montage 1 comprend une portion de raccordement 4 saillant du réservoir 3; un élément intermédiaire 5 qui se visse sur ladite portion 4; une pièce 6 de raccordement supportée par le corps 2 et conçue pour s'encliqueter sur l'élément intermédiaire 5 Un anneau ou joint élastique 7 est inséré entre ledit élément 5 et la pièce de raccordement 6 Ces derniers sont généralement en matière plastique, préférentiellement du polyamide. En particulier, la portion 4 de raccordement tubulaire prolonge le réservoir 3, et présente un filetage externe 10 et une extrémité chanfreinée 11 facilitant l'insertion dans l'élément 5. La portion de raccordement 4, avec son filetage 10, est moulée par soufflage d'une seule pièce avec le réservoir 3, et ensuite l'extrémité de ladite portion 4 est coupée et chanfreinée. L'élément intermédiaire 5 est globalement tubulaire, et comprend une première partie 12, une seconde partie 13 et une partie intermédiaire 14 La partie 12 recouvre un filetage intérieur 15 dans lequel la vis vient s'engager, et la partie intermédiaire 14 comprend un épaulement 16 interne sur lequel s'appuie l'anneau ou joint élastique 7 La partie 13 a un diamètre plus petit que la partie 12, et elle présente une collerette annulaire 17 de laquelle partent des nervures de renforcement 18 disposées à intervalles réguliers sur le pourtour de la partie 13 (figure 2) Cette dernière présente également un bord arrondi 19 et une cavité interne 20 comprenant à partir dudit bord 19 une première portion 20 a dont le diamètre décroît légèrement, une seconde portion 20 b dont le diamètre décroît plus nettement, une troisième portion 20 c de diamètre constant et enfin une quatrième portion 20 d décroissant nettement en diamètre et se terminant au contact de la partie intermédiaire 14. La pièce de raccordement 6 présente une partie arrière 24 tubulaire, dont le diamètre extérieur est égal au diamètre interne du tuyau 2; la partie avant 25 est d'une pièce avec ladite partie arrière 24, et son contour externe coïncide globalement avec celui de la cavité 20 de la partie 13 de l'élément intermédiaire 5. La partie arrière 24 est partiellement insérée dans la partie terminale du tuyau 2 auquel elle est complètement rattachée au moyen d'un manchon 26. La pièce de raccordement 6 présente aussi deux appendices élastiques 27 diamétralement opposés qui prolongent une partie annulaire extérieure 28 qui se développe quant à elle à partir d'un point intermédiaire entre les parties tubulaires 24 et 25 Ces appendices 27 présentent une première portion 29 parallèle à la pièce de raccordement 6, une seconde portion 30 radialement plus extérieure également parallèle à ladite pièce 6 et une partie terminale annulaire 31 séparée 1 O annulairement de la bordure d'extrémité avant 32 de la partie tubulaire 25 Le diamètre intérieur du corps annulaire 31 est plus grand que le diamètre extérieur de la collerette 17. Le corps annulaire 31 présente deux saillies internes sensiblement trapézoïdales 33, dont le côté parallèle le plus long définit une paroi 34 conçue en 1 5 vue du raccord avec la collerette annulaire 17, pour s'encliqueter dans la pièce 6 l'élément intermédiaire 5 La distance diamétrale minimale entre les saillies 33 est moins grande que le diamètre extérieur de ladite collerette 17 Au niveau de ces saillies 33, la surface externe du corps annulaire 31 comprend des ouvertures 35 (figure 3) pour améliorer l'élasticité et faciliter la déformation dudit corps 31, lorsqu'on connecte et déconnecte l'élément 5 de la pièce 6. La surface extérieure de la partie tubulaire avant 25 de la pièce de raccordement 6 comporte deux rainures annulaires de section rectangulaire 36, 37 pour servir de logement respectivement aux joints élastiques 8 et 9. Le tuyau 2, déjà moulé sur la pièce de raccordement 6, est connecté au réservoir 3 en vissant et serrant d'abord l'élément 5 sur la portion de raccordement 4, puis en insérant le joint 7 si cela est nécessaire, on peut utiliser un produit adhésif entre les éléments 4 et 5 et enfin, en raccordant la pièce 6 sur l'élément 5 par insertion de la seconde partie 13 de l'élément 5 entre la partie avant tubulaire 25 et le corps annulaire 31 de la pièce 6 Pendant cette insertion, ledit corps annulaire 31 se déforme élastiquement et s'agrandit au niveau des saillies 33, permettant ainsi à la collerette 17 de glisser le long desdites saillies 33 et de s'encliqueter derrière la paroi 34 dans la position représentée en figure 2. L'élément intermédiaire 5 et la pièce de raccordement 6 sont connectés d'une manière stable, c'est à dire avec la partie tubulaire frontale 25 ajustée fermement dans la cavité interne 20 De plus, la paroi de la seconde partie 13 dudit élément 5 est maintenue fermement contre la partie frontale 25 par les portions 29, et comprime les joints élastiques 8 et 9, de telle sorte que l'étanchéité est assurée entre les éléments 5 et 6 L'étanchéité entre les éléments 4 et 5 est rendue possible grâce au joint élastique 7, qui est comprimé entre le chanfrein 11 et l'épaulement 16, respectivement des éléments 4 et 5. La pièce 6 peut être déconnectée de l'élément 5, comme sur d'autres systèmes de raccordement à montage rapide similaires, en déformant le corps annulaire 31, par exemple au moyen d'un outil que l'on insère entre la deuxième partie 13 de l'élément 5 et la seconde partie 30 de l'appendice 27, en vue de détacher les saillies 33 de la collerette 17, et en retirant la pièce 6 de l'élément 5. Les figures 3-6 représentent une seconde réalisation possible 40 du montage de raccordement, qui est plus spécifiquement adaptée à des réservoirs en tôle 1 O métallique Toutes les parties analogues à celles qui sont décrites en référence aux figures 1-2, sont bien entendu référencées en gardant le même principe de numérisation. Comme cela apparaît sur les figures, le réservoir 41 comprend une partie de raccordement 42, de forme telle que décrite ci-dessus, pour une connexion de type 1 5 baïonnette avec un élément intermédiaire 43 conçu pour s'encliqueter sur une pièce de raccordement 6 identique à celle déjà décrite. La partie de raccordement 42 est réalisée en découpant et en pliant le pourtour 44 de l'entrée 45 du réservoir 41, et on réalise un plissement annulaire autour de la totalité de l'entrée 45, en relief par rapport à la face avant du réservoir 41 (de manière à être au contact de l'élément intermédiaire 43 après connexion) Comme cela apparaît en figure 3, le pourtour 44 définit deux zones de raccordement 47 repliées vers l'intérieur du réservoir 41 et séparées par deux ouvertures 48 formées dans la bordure de l'entrée 45 Le détail apparaît en figure 5, qui montre une vue allongée d'une moitié du pourtour 44, chaque zone 47 comprenant une rampe inclinée 49 qui s'élève (dans une direction parallèle à l'axe de l'entrée 45 et commençant à la bordure de cette entrée 45), puis une portion légèrement en contrebas du point le plus élevé de la rampe 49 et de hauteur constante, et enfin une portion d'arrêt 51 de hauteur maximale, définissant une face d'arrêt 52 sensiblement perpendiculaire à la portion en contrebas 50. L'élément intermédiaire 43 comporte également deux parties destinées à la connexion au réservoir 41 et à la pièce de raccordement 6, ainsi qu'une partie intermédiaire Dans la réalisation montrée aux figures 3-6, la partie connectée à la pièce 6 est identique à la partie 13 des figures 1-2 et est par conséquent référencée par le même numéro, alors que la partie connectée au réservoir 41 varie et est de ce fait référencée dans les figures 3 et 6 par le numéro 55 La partie intermédiaire est toujours numérotée 14. La partie 55 est globalement tubulaire, et présente sur sa surface extérieure une collerette annulaire 56 de verrouillage positionnée à distance donnée de l'extrémité libre 54 de cette partie 55 Sur le côté orienté vers l'extérieur 54, cette collerette 55 comporte une paire d'anneaux concentriques 57 qui définissent en combinaison avec la collerette 56 une section en C qui fait face et au cours de l'utilisation - entoure le plissement 46 Entre les anneaux 57, on insère un joint élastique (figure 4) de section sensiblement rectangulaire avec un côté concave (pour permettre l'ajustement avec le plissement 46) Sur le côté opposé de la collerette 56, face à la partie 13 de l'élément intermédiaire 43, on prévoit l'existence de nervures de renforcement 59. Entre l'extrémité 54 et la collerette 56, la partie 55 présente deux excroissances radiales 60 de fixation diamétralement opposées, dont le profil extérieur en suivant 1 O la circonférence de la partie 55 correspond à celui des ouvertures 48 Chaque excroissance 60 définit une surface de fixation du côté de la partie 13 de l'élément intermédiaire 43, et est formée d'une portion 61 a sensiblement parallèle à la collerette 56, et d'une portion en rampe 61 b qui s'oriente avec un angle faible de la portion 61 a vers l'extrémité 54; la largeur circonférentielle de la surface 61 est à 1 5 peu près égale à celle de la portion 50, permettant son insertion comme on aura l'occasion de l'expliquer Les excroissances radiales 60 sont en outre renforcées au moyen de nervures longitudinales 63 prolongeant lesdites excroissances 60 vers l'extrémité 54 de l'élément intermédiaire 43 On pourrait également envisager un système avec une seule excroissance 60. Comme on l'a vu, la partie 13 est identique dans les deux configurations pour permettre la connexion de la pièce 6, qui est également commune aux deux réalisations montrées. Pour connecter le réservoir 41 et la pièce 6, attachée à un tuyau non représenté en figures 3-6, l'élément intermédiaire 43 est d'abord raccordé à la portion 42 du réservoir en insérant la partie 55 dans ledit réservoir 41, dans l'entrée 45, avec les excroissances 60 dans l'alignement des ouvertures 48 et après avoir d'abord inséré le joint élastique 58 entre les anneaux 57 Dès que lesdites excroissances 60 sont dans les ouvertures 48, on exerce une rotation sur l'élément 43, dans la direction indiquée par la flèche de la figure 3, de sorte que chaque surface en forme de rampe 61 b des excroissances 60 s'engage le long des surfaces correspondantes 49 des zones de raccordement repliées 47, et que les excroissances 60 s'encliquètent dans les surfaces 50 en contrebas des rampes 49, comme cela est montré en figure 6, verrouillant ainsi l'élément intermédiaire 43 dans le réservoir 41. La pièce de raccordement 6, d'une pièce avec le tuyau 2, est ensuite connecté à la partie 13 de l'élément 43, comme on l'a déjà décrit. Dans le montage de raccordement 40, l'étanchéité entre ledit élément 43 et le réservoir 41 est assurée par le joint élastique 58 qui est comprimé entre la paroi du réservoir 41 et la collerette 56. L'élément intermédiaire 43 est détaché de la partie de raccordement 42 en poussant simplement l'élément 43 contre le réservoir 41 de manière que le joint soit encore plus comprimé, puis on effectue une rotation dudit élément 43 en sens inverse de celui indiqué par la flèche de la figure 3, de façon à libérer les excroissances 60 des portions en contrebas 50 et à les aligner avec les ouvertures 48; il suffit alors simplement de le retirer. Les avantages de la présente invention ressortent clairement de la description qui vient d'être faite En particulier, ils évitent l'utilisation d'éléments de fixation additionnels tels que des colliers, vis ou rivets, qui ne garantissent pas une étanchéité suffisante sous des pressions moyennes à fortes et, en tout état de cause, sont toujours sujets à détérioration, entraînant bien entendu une usure. Les deux configurations décrites permettent un montage rapide, exempt de problèmes, sans devoir recourir à des outils spécifiques, et assurent une connexion sûre et une étanchéité maximale, même dans les cas de pièces n'offrant qu'un 1 5 accès malaisé. Les différents éléments eux-mêmes ne nécessitent pas d'opérations complexes et coûteuses, de sorte que le montage dans son ensemble est bon marché à produire, à assembler et à remplacer. Dans le cas de réservoirs en plastique, la pièce de raccordement prolongeant ledit réservoir est, comme on l'a déjà vu, formée durant le moulage du réservoir et finie à l'aide d'une opération ultérieure simple Cette solution permet d'utiliser le même matériau pour les deux parties à encliqueter, à savoir l'élément intermédiaire et la pièce de raccordement Ledit matériau peut ainsi être sélectionné selon la fonction de connexion et non pas selon le matériau du réservoir, qui est normalement trop mou pour assurer l'étanchéité requise Qui plus est, elle permet d'éliminer le soudage au fer chaud, ultrasonore ou par vibrations qui sans parler du coût élevé entraîné ne peut pas être appliqué aux types de plastiques couramment utilisés pour la fabrication de réservoirs. Dans le cas de réservoirs en tôle métallique, la connexion du type baïonnette entre le réservoir et l'élément intermédiaire permet d'assurer une bonne étanchéité tout en autorisant l'utilisation d'une connexion à deux parties encliquetables en matériau plastique approprié, comme dans le cas d'un réservoir en matière plastique Au surplus, la portion de raccordement 42 peut être formée facilement et à moindre coût en utilisant des techniques et des machines reconnues, sans nécessité de souder. Le montage de raccordement décrit permet aussi de protester les composants, particulièrement l'élément intermédiaire et la pièce de raccordement, pour détecter tout défaut d'étanchéité avant l'installation. En utilisant une pièce de raccordement 6 commune aux deux configurations 1 avec un réservoir en matière plastique et 40 avec un réservoir en tôle métallique, on peut diminuer le nombre de pièces à fabriquer et à stocker De plus, le corps 6 peut être raccordé au tuyau 2 à l'avance, sans préjuger du type de réservoir auquel raccorder ultérieurement le tuyau 2. Pour les hommes de l'art, il est clair que certaines modifications peuvent être faites au montage de l'invention telle que décrite et illustrée sans pour autant sortir du cadre de celle-ci Par exemple, on peut apporter des modifications à la conception des éléments à encliqueter, ou au type de connexion entre l'élément 1 i O intermédiaire et le réservoir. REVENDICATIONS 1 Montage de raccordement ( 1; 40) comprenant une pièce ( 6) de raccordement fixable à un corps ( 2) tubulaire et à un container ( 3; 41), caractérisé en ce qu'il comprend un élément intermédiaire ( 5; 43) conçu pour s'encliqueter dans ladite pièce de raccordement ( 6) et fixable audit container ( 3; 41). 2 Montage selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément intermédiaire ( 5; 43) est sensiblement tubulaire, et comprend une première partie ( 12; 55) destinée à être fixée sur ledit container ( 3; 41) et une seconde partie ( 13) dotée de moyens ( 17) conçus pour s'encliqueter dans ladite pièce de raccordement ( 6). 3 Montage selon la revendication 2, dans lequel ledit container ( 3) est réalisé en matière plastique, caractérisé en ce que ladite première partie ( 12) de l'élément intermédiaire ( 5) présente des moyens de vissage ( 15) destinés à se 1 5 visser sur la partie de raccordement ( 4) du container ( 3). 4 Montage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite première partie ( 12) de l'élément intermédiaire ( 5) présente un écrou ( 15) intérieur et ladite partie de raccordement ( 4) du container ( 3) consiste en une portion tubulaire saillante munie d'un filetage externe ( 10) moulé. 5 Montage selon la revendication 2, dans lequel le container ( 41) est réalisé en tôle métallique, caractérisé en ce que ladite première partie ( 55) de l'élément intermédiaire ( 43) présente des moyens ( 60) conçus pour s'encliqueter dans la partie de raccordement ( 42) correspondante du container ( 41). 6 Montage selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'encliquetage ( 60) définissent une connexion de type baïonnette. 7 Montage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite première partie ( 55) de l'élément intermédiaire ( 43) comprend au moins une excroissance ( 60) saillante latéralement, en ce que ladite partie de raccordement ( 42) du container ( 41) présente au moins une ouverture ( 48) d'une largeur sensiblement égale à celle des excroissances de fixation ( 60) et en ce que des moyens d'étanchéification élastiques ( 58) sont prévus entre ledit élément intermédiaire ( 43) et ledit container ( 41). 8 Montage selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite première partie ( 55) de l'élément intermédiaire ( 43) comporte une paire d'excroissances ( 60) de fixation saillant latéralement et diamétralement opposées, en ce que ladite partie de raccordement ( 42) du container ( 41) présente une paire d'ouvertures ( 48) d'une largeur sensiblement égale à celle des excroissances de fixation ( 60), des moyens d'étanchéification ( 58) étant prévus entre l'élément intermédiaire ( 43) et le container ( 41). 9 Montage selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune des zones ( 47) de raccordement est réalisée à partir d'une portion de tôle métallique repliée vers l'intérieur dudit container ( 41) et définissant une rampe ( 49) placée à côté de l'ouverture ( 48) correspondante et s'élevant à partir d'elle, puis une portion ( 50) en contrebas du point le plus élevé de ladite rampe ( 49), et une portion d'arrêt ( 51) comprenant une surface d'arrêt ( 52) perpendiculaire à ladite portion en contrebas ( 50), cette dernière présentant sensiblement la même largeur que l'excroissance ( 60) correspondante. Montage selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que 1 O chacune des excroissances ( 60) définit une surface ( 61) destinée à s'engager dans une des zones de raccordement ( 47) correspondante, ladite surface ( 61) étant du côté de la seconde partie ( 13) de l'élément intermédiaire ( 43), et comprenant une surface de blocage ( 61 a) sensiblement perpendiculaire audit élément intermédiaire ( 43) et une rampe inclinée ( 61 b). 11 Montage selon l'une des revendications 8 et 10, caractérisé en ce que ladite première partie ( 55) de l'élément intermédiaire ( 43) présente une collerette annulaire ( 56) positionnée entre ladite paire d'excroissances de fixation ( 60) et ladite seconde partie ( 13) de l'élément intermédiaire ( 43), ladite collerette ( 56) étant munie d'une paire d'anneaux ( 57) saillant en face des excroissances ( 60) et logeant un joint élastique ( 58), et étant poussée au contact du container ( 41) lorsque les excroissances de fixation ( 60) sont en prise dans les zones de raccordement ( 47) correspondantes. 12 Montage selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que lesdits moyens d'encliquetage comprennent un relief de raccordement ( 17) sur la seconde partie ( 13) de l'élément intermédiaire ( 5; 43), ledit relief ( 17) étant conçu pour entrer en prise avec une paroi de blocage ( 34) correspondante sur ladite pièce de raccordement ( 6). 13 Montage selon l'une quelconque des revendications 2 à 11, caractérisé en ce que lesdits moyens d'encliquetage comprennent une collerette périphérique ( 17) sur la seconde partie ( 13) de l'élément intermédiaire ( 5; 43), ladite collerette ( 17) étant conçue pour s'encliqueter dans une paire de parois de blocage ( 34) formées par des appendices ( 27) placés sur ladite pièce de raccordement ( 6). 14 Montage selon la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits 3 5 appendices ( 27) prolongent d'une manière sensiblement parallèle ladite pièce de raccordement ( 6) et définissent, à l'extrémité, un corps annulaire ( 31) radialement séparé de ladite pièce ( 6). Application d'un montage selon l'une quelconque des revendications précédentes à un raccordement tuyau-réservoir d'un véhicule.