Brevet FR2723778A1 — publié le 19960223

ACCOUPLEMENT EMBOITABLE POUR RELIER, A UN TUBE, UN CONDUIT DE CIRCULATION D'UN FLUIDE La présente invention se rapporte à un accouplement em- boitable pour relier un conduit, parcouru par un fluide, à un tube muni d'une nervure de retenue, l'accouplement emboitable présentant une pièce tubulaire coudée dont l'un des segments d'extrémité peut être relié au conduit à fluide, et dont l'autre segment d'extrémité peut être assemblé au tube par emboîtement et peut être relié audit tube dans une seule position prise par rotation relative grâce à la présence d'un dispositif de ver- rouillage antirotation, par l'intermédiaire de bras de retenue pouvant être mis en prise avec la nervure de retenue au stade de la solidarisation par emboîtement du tube et de la pièce tubu- laire. Dans un accouplement emboitable connu de ce genre, dis- ponible dans le commerce, le dispositif de verrouillage antiro- tation a pour objet d'assurer que la pièce tubulaire coudée, à laquelle le conduit de circulation d'un fluide est fixé, con- serve une position prédéterminée, prise par rotation, par rap- port au tube auquel ledit conduit est relié par l'intermédiaire de l'accouplement emboitable; cela vise, d'une part, à empé- cher que le conduit à fluide modifie sa position par rapport au tube suite à une rotation de la pièce tubulaire, sous l'effet de forces extérieures, et entre en contact avec d'autres groupes structurels par lesquels il pourrait être endommagé, par exem- ple lorsque le conduit à fluide est constitué par le flexible à eau de refroidissement logé dans le compartiment moteur d'un véhicule automobile. D'autre part, il est fréquent que le con- duit à fluide, auquel la pièce tubulaire est fixée, doive être obligatoirement présenté au tube à partir de différentes posi- tions correspondant à l'espace disponible pour l'installation de ce conduit. Le cas échéant, le conduit à fluide doit être for- tement fléchi pour que la pièce tubulaire puisse, ensuite, être reliée au tube dans la position prédéterminée prise par rota- tion. L'on était par conséquent tenu, pour toutes les positions possibles prises par rotation et dans lesquelles la pièce tubu- laire et le tube doivent être reliés, de fabriquer divers outils de moulage en vue de la production de tubes et pièces tubulaires dont le verrouillage antirotation correspond, respectivement, & la position souhaitée que le tube et la pièce tubulaire ont prise par rotation relative. Cela est cependant très compliqué. L'invention a pour objet de fournir un accouplement emboitable du type cité en introduction, qui permette de relier la pièce tubulaire et le tube, avec verrouillage antirotation, dans différentes positions prises par rotation relative. Conformément à 1l'invention, cet objet est atteint par le fait que la pièce tubulaire peut être emboîtée, par concordance de formes, avec une bague d'accouplement comportant les bras de retenue, et une rotation relative de ladite bague d'accouple- ment et de ladite pièce tubulaire est interdite par des dents pouvant être mises mutuellement en prise dans différentes posi- tions, prises par rotation relative, de ladite pièce tubulaire et de ladite bague d'accouplement. Dans cette solution, la bague d'accouplement est par ailleurs reliée au tube avec verrouillage antirotation, con- jointement aux bras de retenue, dans une position prise par ro- tation qui est déterminée par le dispositif de verrouillage antirotation. En revanche, la pièce tubulaire peut être reliée à ladite bague dans différentes positions prises par rotation, en fonction de celles des dents des deux parties qui sont mises mutuellement en prise. La position de la bague d'accouplement et de la pièce tubulaire, prise par rotation relative, est alors choisie de telle sorte que le conduit à fluide puisse être relié à la pièce tubulaire à partir de la direction souhaitée, sans aucune flexion. Ainsi, les mêmes outils de moulage suffisent pour la fabrication de l'accouplement emboitable conçu pour de nombreuses positions, prises par rotation relative, du tube et de la pièce tubulaire. Il est de préférence fait en sorte que la bague d'accou- plement soit pourvue de dents dans au moins l'une de deux ré- gions angulaires de 90e diamétralement opposées, et que la pièce tubulaire présente au moins une dent pouvant être mise en prise avec les dents de la bague d'accouplement par solidarisa- tion axiale, par emboîtement, de ladite bague d'accouplement et de ladite pièce tubulaire. Dans la plupart des cas d'applica- tion, une région angulaire de 90' s'avère suffisante pour la fa- culté de rotation relative de la bague d'accouplement et de la pièce tubulaire, si bien que seule une région angulaire de 900 doit être pourvue de dents. Lorsque la pièce tubulaire est munie de deux dents diamétralement opposées, il suffit d'une rotation relative de la bague d'accouplement et de ladite pièce pour autoriser, également dans une région angulaire de 90' dotée de dents, une solidarisation par emboîtement de ladite bague et de ladite pièce dans une plage angulaire comprise entre 90' et 180' et, de ce fait, excédant globalement 180'. Lorsque deux régions angulaires de 90 diamétralement opposées de la bague d'accou- plement sont pourvues de dents, l'on peut semblablement tirer parti de toute la plage de réglages de 180 avec deux dents ména- gées diamétralement à l'opposé l'une de l'autre par rapport à l'axe de rotation de la pièce tubulaire; dans ce cas, cepen- dant, un plus grand nombre de dents de la bague et de la pièce sont mutuellement en prise, de sorte qu'un plus grand couple de rotation peut être transmis entre ladite bague et ladite pièce. Toutefois, lorsqu'il convient d'autoriser une plage de régla- ges de la pièce tubulaire représentant globalement 360 , une bague d'accouplement correspondante peut être réalisée, de ma- nière simple, avec des dents décalées de 90 en décalant tout simplement de 90', dans l'outil de moulage, un noyau formant lesdites dents. La bague d'accouplement peut être intérieurement dotée d'un collet présentant une zone débordante axiale déployable Plastiquement, et la pièce tubulaire peut comporter une rainure circonférentielle dans laquelle ledit collet peut être encran- té, par ladite zone débordante, lors de la solidarisation par emboîtement de la bague d'accouplement et de la pièce tubu- laire. Cela permet, d'une manière simple, l'établissement d'une liaison ferme par concordance de formes entre la bague d'accouplement et la pièce tubulaire, par simple assemblage axial emboité de ladite bague et de ladite pièce. L'assemblage emboîté de la bague d'accouplement et de la pièce tubulaire est en particulier facilité grâce au fait que la zone débordante est munie de fentes à partir de son bord libre. Ces fentes facilitent un déploiement radial de la zone débor- dante lors de 1 'introduction de la pièce tubulaire dans la bague d'accouplement, jusqu'à l'encrantage du collet et de la zone débordante dans la rainure. Il peut, par ailleurs, être fait en sorte que le disposi- tif de verrouillage antirotation soit formé par des butées mé- nagées, sur le tube, pour au moins l'un des bras de retenue. L'invention va à présent être décrite plus en détail, à titre d'exemple nullement limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale partielle de l'accou- plement emboîtable conforme à l'invention, relié à un tube re- vêtant la forme d'une tubulure, des parties de la tubulure et de l'accouplement emboîtable étant illustrées en arraché; la figure 2 est une coupe analogue à la figure 1, toute- fois à échelle sensiblement réduite et dans une position de l'accouplement emboîtable décalée de 90'; la figure 3 est une vue de la liaison selon la figure 2 avec évocation, par des traits mixtes, d'une position de la pièce tubulaire décalée de moins de 90' par rapport à la posi- tion selon la figure 2; la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la fi- gure 5; la figure 5 est une coupe analogue à la figure 1, ne re- présentant toutefois pas la tubulure; la figure 6 illustre, à échelle agrandie, le fragment repéré par le cercle A sur la figure 4; la figure 7 est une élévation axiale par-devant d'une bague d'accouplement de l'accouplement emboitable conforme à l'invention; la figure 8 montre, partiellement en coupe axiale, la bague d'accouplement selon la figure 7; la figure 9 illustre, partiellement en coupe axiale, la tubulure à laquelle l'accouplement emboîtable conforme à l'in- vention est relié; et la figure 10 représente, partiellement en coupe, la tu- bulure selon la figure 9 dans une position décalée de 900 par rapport à la position selon cette figure 9. L'accouplement emboitable illustré se compose d'une pièce tubulaire 1 coudée à 90 (voir en particulier la figure 2) et d'une bague d'accouplement 2 reliée à cette dernière par con- cordance de formes, ainsi que d'une bague d'étanchement 3 se présentant comme une bague torique. La pièce tubulaire 1 et la bague d'accouplement 2 sont fabriquées en une matière thermo- plastique, dans un outil de moulage. L'accouplement emboitable sert à assurer la liaison entre un conduit non représenté de circulation d'un fluide, par exemple un flexible pouvant être par exemple relié, au moyen d'un collier de serrage, à un segment d'extrémité nervuré la de la pièce tubulaire 1, et un tube 4 revêtant par exemple la forme d'une tubulure du radiateur d'un véhicule automobile. La pièce tubulaire 1 comprend, dans l'autre segment d'extrémité lb, une rainure circonférentielle 5 (cf. notamment la figure 5) recevant la bague d'étanchement 3; une autre rai- nure 6 dans laquelle sont ménagées deux dents 7 diamétralement opposées, saillant radialement vers l'extérieur; et un collet 8 qui dépasse radialement vers l'extérieur et vient à fleur de l'une des parois latérales de la rainure 6. La bague d'accouplement 2 (cf. notamment les figures 7 et 8) est intérieurement dotée d'un collet 9 ou pièce annulaire comportant une zone débordante 10 qui s'étend dans le sens axial, est déployable élastiquement et dans laquelle sont pra- tiquées deux fentes axiales 11 diamétralement opposées, faci- litant le déploiement de ladite zone 10. Deux bras de retenue 12 diamétralement opposés, doués de souplesse élastique et venus solidairement de moulage sur le collet 9, & l'extérieur dans le sens radial, comportent des becs encliquetables 13 ou crochets saillant radialement vers l'in- térieur & proximité de leur autre extrémité, et sont solidari- sés par une pièce annulaire 14 sensiblement ovale, douée de sou- plesse élastique. Le collet 9 de la bague d'accouplement 2 est pourvu sur sa face radialement intérieure, dans deux régions angulaires de ' diamétralement opposées, de dents 15 délimitant entre elles des encoches axiales 16. Un nombre égal de dents 15 et encoches 16 est ménagé, au total, dans chacune des régions angulaires diamétralement op- posées du collet 9, à des espacements angulaires égaux d'envi- ron 9e séparant, respectivement, les dents 15 et les encoches 16. A l'état de solidarisation emboîtée de la pièce tubulaire 1 et de la bague d'accouplement 2, lorsque la zone débordante 10 est encrantée dans la rainure 6 de ladite pièce 1, les dents 7 de cette pièce 1 (cf. notamment les figures 4 et 6) pénètrent dans l'une considérée des encoches 16 situées entre les dents 15. De ce fait, la pièce tubulaire 1 et la bague d'accouplement 2 ne peuvent pas être animées d'une rotation relative à l'état de so- lidarisation emboîtée; en revanche, elles peuvent être solida- risées par emboîtement dans un grand nombre de positions prises par rotation (vingt positions dans ce cas), en étant animées d'une rotation relative dans une plage de 180e au total, comme illustré par la position en traits mixtes de la pièce tubulaire 1 sur la figure 3. Comme représenté sur les figures 1 et 2, le tube 4 com- porte, sur son segment d'extrémité solidarisé par emboîtement avec le segment d'extrémité lb de la pièce tubulaire 1, une ner- vure de retenue 17 extérieurement périphérique derrière la- quelle, au stade de l'assemblage emboîté de l'accouplement em- boitable et du tube 4, les becs encliquetables 13 peuvent s'en- cranter du fait de la souplesse élastique des bras de retenue 12, comme illustré sur la figure 1, de manière à relier, au tube 4, le conduit à fluide raccordé au segment d'extrémité la. Dans ce cas, cependant, la pièce tubulaire 1 et le tube 4 ne peuvent être solidarisés par emboîtement que dans une position prédé- terminée, prise par rotation, que détermine un dispositif de verrouillage antirotation. Ce dispositif est constitué de bu- tées 18 s'étendant axialement (cf. notamment les figures 9 et ), formées par les bords longitudinaux de dépouilles façon- nées dans la face extrême du tube 4. La largeur des dépouilles correspond à la largeur des bras de retenue dans le sens circon- férentiel. Lorsque ces bras 12 sont introduits dans les dé- pouilles, des régions radiales 19 desdits bras 12, contiguès au collet 9, portent contre les butées 18 de la manière mise en évi- dence, sur la figure 2, pour l'un des bras de retenue 12. A l'état assemblé par emboîtement, aucune rotation relative ne peut être imprimée à la bague d'accouplement 2 et à la pièce tu- bulaire 1. Toutefois, au lieu de former les butées 18 par des dé- pouilles, il est également possible de prévoir, à la face extrê- me ou sur le pourtour extérieur du tube 4, une ou deux paire(s) de protubérances radiales qui présentent, dans le sens circon- férentiel, un espacement correspondant à la largeur des bras de retenue 12; et, à l'état de solidarisation emboîtée du tube 4 et de l'accouplement emboitable, d'engager l'un respectif desdits bras de retenue 12 entre les protubérances d'une unique paire ou de deux paires de protubérances. Les dents 7 de la pièce tubulaire 1 peuvent être mises en prise avec différentes dents 15 ou, respectivement, avec les encoches 16 situées entre ces dernières, de sorte que ladite pièce 1 et la bague d'accouplement 2 peuvent être solidarisées par emboîtement dans différentes positions prises par rotation relative, conmme l'atteste par exemple la position en traits mixtes de la pièce 1 sur la figure 3. Il est alors possible de choisir les positions de rotation relative de la pièce 1 et de la bague 2 dans une plage de rotations de 90 , en des échelons cor- respondant à l'espacement des dents 15, lorsque lesdites dents 15 sont ménagées uniquement dans l'une des deux régions angu- laires de 90 diamétralement opposées de la bague 2, et lors- qu'une dent 7 seulement est ménagée sur la pièce 1. Lorsque sont prévues, en revanche, deux dents 7 diamétralement opposées de la manière illustrée sur la figure 4, il est possible de choisir en des échelons, dans une plage de 180e, l'angle de rotation relative pouvant être sélectionné entre les deux parties 1 et 2, du fait que l'une ou l'autre des dents 7 de la pièce tubulaire 1 est mise en prise avec l'une des encoches 16 dans l'une des ré- gions angulaires de 900. La même plage maximale de réglages, de ', peut également être atteinte lorsqu'on a prévu les deux dents 7 et les deux rangées de dents 15 diamétralement opposées et s'étendant respectivement sur 900, comme représenté sur la figure 4. Néanmoins, avec cette double réalisation de rangées de dents 15 et de dents 7, un plus grand couple de rotation peut être transmis entre la pièce 1 et la bague 2 à l'état de solida- risation emboitée. Ainsi, dans l'exemple de réalisation illustré, il est fondamentalement possible de fixer, entre la pièce tubulaire 1 et la bague d'accouplement 2, un angle de rotation relative qui se situe dans la plage de 1800, plus précisément en des échelons correspondant, respectivement, au nombre des dents 15 ou à leurs distances entre axes, de sorte que le conduit de circula- tion du fluide, devant être raccordé au segment d'extrémité la de la pièce tubulaire, peut être présenté à ce segment d'extré- mité la à partir d'un grand nombre de directions différentes, et peut être relié audit segment sans imposer une flexion notable audit conduit de circulation. Malgré ce grand nombre de direc- tions à partir desquelles le conduit à fluide peut être présenté au segment d'extrémité la, la fabrication de la pièce tubulaire 1 et de la bague d'accouplement 2 ne réclame, à chaque fois, qu'un seul outil de moulage. Si l'on souhaite étendre cette plage angulaire jusqu'à 360', il serait nécessaire de disposer d'une seconde bague d'accouplement 2 sur laquelle les dents 15 seraient décalées de " par rapport à la position représentée. Une telle bague d'ac- couplement pourrait, elle aussi, être fabriquée de manière sim- ple à l'aide du même outil de moulage que celui au moyen duquel la bague 2 illustrée est fabriquée, ce pour quoi il suffirait que le noyau de ladite bague, matérialisant respectivement les dents 15 ou les encoches 16, soit décalé, dans l'outil de moula- ge, de 90- par rapport à la position dans laquelle la bague 2 représentée est fabriquée. Au lieu de ménager les dents 15 sur la bague d'accouple- ment 2, et les dents 7 sur la pièce tubulaire 1, il est également possible de mouler solidairement les dents 15 sur ladite pièce 1, et les dents 7 sur ladite bague 2. Une autre variante consiste à munir la bague 2 ou la pièce 1 de dents respectives 15 et 7, sur tout le pourtour, afin d'obtenir une faculté de réglage relatif de la bague 2 et de la pièce 1 sur une plage angulaire de 3600. Toutefois, la forme de réalisation illustrée offre l'avantage consistant en ce que la bague 2 est encore relativement rigide, malgré les nombreuses dents, et en ce que la fabrication des outils de moulage est simple du fait du nombre de dents relati- vement modeste. La séparation de la pièce tubulaire 1 d'avec le tube 4 s'effectue de manière simple, du fait que la pièce annulaire ovale 14 est comprimée radialement dans la direction de son axe le plus long, jusqu'à ce que les becs encliquetables 13 dépas- sent au-delà du bord radialement extérieur de la nervure de re- tenue 17, après quoi ladite pièce 1 et ledit tube 4 sont disso- ciés par déboitement. Pour faciliter la compression de la pièce annulaire 14, cette dernière est moletée dans des zones 20 dia- métralement opposées. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'accouplement emboitable décrit et représen- té, sans sortir du cadre de l'invention. -R E V E N D I C A T I 0 N S- 1. Accouplement emboîtable pour relier un conduit, par- couru par un fluide, à un tube (4) muni d'une nervure de retenue (17), l'accouplement emboîtable présentant une pièce tubulaire coudée (1) dont l'un (la) des segments d'extrémité peut être re- lié au conduit à fluide, et dont l'autre segment d'extrémité (lb) peut être assemblé au tube (4) par emboîtement et peut être relié audit tube (4) dans une seule position prise par rotation relative grâce à la présence d'un dispositif (18) de verrouil- lage antirotation, par l'intermédiaire de bras de retenue (12) pouvant être mis en prise avec la nervure de retenue (17) au stade de la solidarisation par emboîtement du tube (4) et de la pièce tubulaire (1), accouplement caractérisé par le fait que la pièce tubulaire (1) peut être emboîtée, par concordance de formes, avec une bague d'accouplement (2) comportant les bras de retenue (12), et une rotation relative de ladite bague d'ac- couplement (2) et de ladite pièce tubulaire (1) est interdite par des dents (7, 15) pouvant être mises mutuellement en prise dans différentes positions, prises par rotation relative, de ladite pièce tubulaire (1) et de ladite bague d'accouplement (2). 2. Accouplement emboîtable selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la bague d'accouplement (2) est pourvue de dents (15) dans au moins l'une de deux régions angu- laires de 90 diamétralement opposées, et la pièce tubulaire (1) présente au moins une dent (7) pouvant être mise en prise avec les dents (15) de la bague d'accouplement (2) par solida- risation axiale, par emboîtement, de ladite bague d'accouple- ment (2) et de ladite pièce tubulaire (1). 3. Accouplement emboitable selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la bague d'accouplement (2) est intérieurement dotée d'un collet (9) présentant une zone débor- dante axiale (10) déployable élastiquement, et la pièce tubu- laire (1) comporte une rainure circonférentielle (6) dans la- quelle ledit collet (9) peut être encranté, par ladite zone débordante (10), lors de la solidarisation par emboîtement de la bague d'accouplement (2) et de la pièce tubulaire (1). 4. Accouplement emboîtable selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la zone débordante (10) est munie de fentes (11) à partir de son bord libre. 5. Accouplement emboîtable selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le dispositif de verrouillage antirotation est formé par des butées (18) mé- nagées, sur le tube (4), pour au moins l'un des bras de retenue (12).