Brevet FR2756609A1 — publié le 19980605

STRUCTURE DE LIAISON POUR LE MONTAGE DE CONNECTEURS DE DERIVATION SUR UN COLLECTEUR COMMUN La présente invention se rapporte à une structure de liaison pour le montage d'un connecteur de dérivation d'une tuyauterie de dérivation ou d'un raccord de dérivation sur un collecteur commun, tel qu'un collecteur tubulaire principal sur lequel sont raccordées des tuyauteries multiples pour un collecteur de carburant sous haute pression ou un collecteur de bloc dans un moteur à combustion interne diesel. Selon une structure de ce type de structure de liaison pour le montage d'un connecteur de dérivation de technique antérieure, telle que montrée à la figure 4, un orifice de dérivation 1-2 formé dans la paroi circonférentielle d'un collecteur tubulaire principal 1 sur lequel sont raccordées des tuyauteries multiples en un collecteur commun et communiquant avec un conduit interne 1-1 est formé de manière à présenter un siège d'appui 1-3 débouchant à l'extérieur, et un raccord de liaison en forme de bague 3 entourant la circonférence externe du collecteur tubulaire principal 1 à proximité du siège d'appui est utilisé pour supporter une face (ou siège) d'application 2-3 qui est constituée par une tête de liaison 2-2 d'une tuyauterie de dérivation pour un connecteur de dérivation 2 formée en cône par le procédé de repoussage, maintenue en contact avec la partie d'extrémité du siège d'appui 1-3, de manière que la tuyauterie de dérivation 2 soit raccordée au collecteur tubulaire principal 1 par le serrage d'un écrou 4, qui est assemblé au préalable dans le connecteur de dérivation 2, par l'intermédiaire d'une rondelle fourreau 5, par pression sur le col de la tête de liaison 2, dans un filetage 3-1 formé dans le raccord de liaison et en saillie radialement par rapport au collecteur tubulaire principal 1. A la place du raccord de liaison en forme de bague 3, comme cela est montré à la figure 5 ou 6, un manchon d'accouplement cylindrique 3a ou 3b est monté directement sur la circonférence externe du collecteur tubulaire principal 1 par assemblage et vissage ou par soudage de manière à venir en saillie radialement par rapport au collecteur tubulaire principal 1, et la face d'application 2-3, telle que formée par la tête de liaison 2-2 de la tuyauterie de dérivation 2, est amenée en butée avec le siège d'appui 1-3 du collecteur tubulaire principal 1, en sorte que la tuyauterie de dérivation 2 est reliée au collecteur tubulaire principal 1 par vissage de l'écrou 4 dans le manchon d'accouplement 3a ou 3b. En outre, il a aussi été proposé un connecteur de dérivation dans lequel, comme cela est décrit dans le brevet US nO 4 893 601 qui appartient au déposant de la présente demande, un collecteur tubulaire principal comporte un bossage qui forme une seule pièce avec le collecteur tubulaire principal et une face d'application formée par une tête de liaison d'un connecteur de dérivation s'assemble sur un siège d'appui du côté du collecteur tubulaire principal et est ensuite relié par un écrou de blocage à tête sphérique à visser sur une partie filetée formée sur la surface périphérique externe du bossage. Dans l'une ou l'autre des structures de liaison du connecteur de dérivation de la technique antérieure, I'axe du conduit 1 du collecteur commun, tel que le collecteur tubulaire principal 1, est aligné avec l'axe d'un conduit 2-1 du connecteur de dérivation, tel que la tuyauterie de dérivation 2, en sorte que l'orifice de dérivation 1-2 communiquant avec le conduit 1-1 débouche sur la ligne d'axe du conduit 1-1 du collecteur tubulaire principal 1, formant collecteur commun. Puisque le conduit de dérivation 2-1 présente une arête, les contraintes maximum s'établissent sur l'extrémité débouchante P du passage de collecteur commun 1-1 lorsque la pression interne est établie à I'intérieur du collecteur commun. Une fissure peut démarrer à partir de l'extrémité débouchante P, provoquant la fuite du carburant. L'invention a été conçue compte tenu des problèmes mentionnés précédemment de la technique antérieure et a pour objectif de réaliser une structure de liaison pour le montage d'un connecteur de dérivation sur un collecteur commun pour carburant sous haute pression qui permette d'améliorer la résistance à la fatigue due à la pression interne par la réduction des contraintes maximales s'établissant sur l'extrémité débouchante du collecteur commun du connecteur de dérivation, à son débouché dans le collecteur tubulaire principal. Dans le but d'atteindre l'objectif spécifié précédemment, il est réalisé une structure de liaison pour le montage d'un connecteur de dérivation comprenant: un collecteur tubulaire principal présentant un conduit interne suivant son axe et une pluralité d'orifices de dérivation formés dans sa paroi circonférentielle avec un certain espacement axial, chacun des orifices de dérivation présentant un siège d'appui formé sur sa face circonférentielle et débouchant à l'extérieur; un connecteur de dérivation présentant un conduit afin de communiquer avec le conduit du collecteur tubulaire principal et comprenant une tête de liaison formée sur son extrémité et présentant une face d'application en sorte que le connecteur de dérivation est mis en contact avec le collecteur tubulaire principal en amenant sa face d'application en butée contre le siège d'appui du collecteur tubulaire principal; un élément monté sur le collecteur tubulaire principal et venant radialement en saillie par rapport au collecteur tubulaire principal; et un écrou assemblé au préalable sur le connecteur de dérivation et fixé sur l'élément par l'application de la tête de liaison, afin de relier, par ce moyen, le connecteur de dérivation à la tuyauterie principale (ou collecteur commun), dans lequel l'extrémité débouchante de chaque orifice de dérivation du côté du collecteur tubulaire principal est chanfreinée en arc formant une face arrondie ne comportant pas d'arête. En outre l'extrémité débouchante du côté du collecteur commun peut être formée, sur la circonférence interne de la face arrondie suivant un contour présentant une forme elliptique allongée suivant la circonférence; la forme en coupe de la face arrondie peut être constituée par une face conique convergeant vers la circonférence interne de chaque orifice de dérivation par l'intermédiaire d'une face lisse, et par une face lisse reliant la face conique et la circonférence interne du conduit du collecteur commun; et la forme en coupe de la face arrondie se présente comme une face courbe de révolution, une face elliptique de révolution, un paraboloïde de révolution ou un hyperboloïde de révolution. En outre, selon l'invention, I'élément peut comprendre un raccord de liaison monté sur le collecteur commun ou un manchon d'accouplement cylindrique ou un bossage formant une seule pièce avec le collecteur commun; le collecteur commun peut comprendre un collecteur tubulaire principal ou un collecteur de bloc; et la liaison de dérivation peut comprendre une tuyauterie de dérivation ou un raccord de dérivation. Ici, le rayon R de la face arrondie à l'extrémité débouchante de l'orifice de dérivation sur le collecteur commun ne doit pas être particulièrement limité mais doit être correctement dimensionné en fonction de l'épaisseur de paroi du collecteur tubulaire principal. Selon l'invention, comme cela a été décrit précédemment, sur le collecteur commun présentant la structure de liaison dans laquelle l'axe du conduit du collecteur commun et du raccord de liaison fixé sur le collecteur commun, I'axe du manchon d'accouplement ou l'axe du conduit du bossage formant une seule pièce avec le collecteur commun sont alignés, I'extrémité débouchante de l'orifice de dérivation sur le collecteur tubulaire principal est formée suivant une face arrondie ne comportant pas d'arête. Ceci permet de réduire les contraintes maximales qui peuvent se produire sur l'extrémité débouchante du conduit de la liaison de dérivation ou du manchon de raccordement sur le conduit de collecteur commun. La figure 1 est une coupe partielle agrandie montrant un collecteur tubulaire principal comme collecteur commun d'un mode de réalisation d'une structure de liaison d'une tuyauterie de dérivation sur un collecteur commun selon la présente invention; la figure 2 est une coupe suivant le sens de la flèche de la figure 1 et montre un exemple de la circonférence interne d'une face arrondie sur I'extrémité débouchante d'un orifice de dérivation du côté du collecteur tubulaire principal du mode de réalisation de la structure de liaison montrée à la figure 1; les figures 3A, 3B et 3C sont des exemples de formes de la section de la face arrondie de l'orifice de dérivation du mode de réalisation de la structure de liaison montrée à la figure 1, et présentent respectivement: une section de l'extrémité débouchante du côté du collecteur tubulaire principal de la face arrondie, qui est composée d'une face conique convergeant, par l'intermédiaire d'une face lisse, vers la circonférence interne de l'orifice de dérivation, et d'une face lisse reliant la face conique et la circonférence interne du conduit de collecteur tubulaire principal; une section de l'extrémité débouchante du côté du collecteur tubulaire principal de la face arrondie, qui est composée d'un paraboloïde de révolution; et une section de l'extrémité débouchante du côté du collecteur tubulaire principal de la surface arrondie qui est composée d'un hyperboloïde de révolution; la figure 4 est une coupe partielle montrant un exemple de la structure de liaison de la tuyauterie de dérivation dans le collecteur commun de technique antérieure utilisant un raccord de liaison en forme de bague; la figure 5 est une coupe partielle montrant un exemple de la structure de liaison de la tuyauterie de dérivation dans le collecteur commun de technique antérieure, qui est réalisée par montage du manchon d'accouplement cylindrique sur le collecteur tubulaire principal, en tant que collecteur commun, par assemblage et vissage; et la figure 6 est une coupe partielle montrant un exemple de la structure de liaison de la tuyauterie de dérivation dans le collecteur commun de technique antérieure, qui est réalisée par assemblage du manchon d'accouplement cylindrique sur le collecteur tubulaire principal, en tant que collecteur commun, par soudage. L'invention va être décrite en se référant aux figures 1 à 3C. Ici, la description va être faite dans le cas de l'application de l'invention à une structure de liaison d'un connecteur de dérivation, qui est réalisée en utilisant un manchon d'accouplement cylindrique constituant un élément radialement en saillie par rapport au collecteur tubulaire principal, formant collecteur commun, comprenant la tuyauterie de dérivation multiple et en soudant le manchon d'accouplement directement sur le collecteur tubulaire principal. La structure de liaison du connecteur de dérivation 1, comme cela est montré à la figure 1, est réalisée, comme dans l'exemple montré à la figure 6, de manière qu'un manchon d'accouplement cylindrique 3b présentant, sur sa circonférence interne, une face filetée 3-1b sur laquelle un écrou 4 assemblé au préalable sur une tuyauterie de dérivation 2, formant un connecteur de dérivation, vient se visser, soit soudé concentriquement par rapport à un orifice de dérivation 1-2, pour le raccord de liaison, par sa partie d'extrémité de base sur la circonférence externe d'un collecteur tubulaire principal 1 à proximité du siège d'appui 1-3 en entourant le siège d'appui 1-3; de manière qu'une face d'application 2-3 formée sur la tête de liaison 2-2 du connecteur de dérivation 2 soit amenée en butée contre le siège d'appui 1-3 du collecteur tubulaire principal 1 et s'assemble sur ce dernier; et de manière que l'écrou 4 soit vissé dans le manchon d'accouplement 3b. Ici, le collecteur tubulaire principal 1, représentant le collecteur commun, est une tuyauterie métallique relativement épaisse et allongée présentant, par exemple, un diamètre de 20 mm environ et une épaisseur de paroi de 8 mm environ et il comporte un conduit 1-1 interne communiquant avec l'orifice de dérivation 1-2, qui comprend la face d'appui 1-3 composée d'une pluralité de faces circonférentielles formées avec des espacements axiaux sur la paroi circonférentielle et débouchant vers l'extérieur. Par ailleurs, le connecteur de dérivation est constitué par une tuyauterie de dérivation 2 ou raccord de dérivation et comporte à l'intérieur un conduit 2-1 afin de communiquer avec le conduit 1-1 et à sa partie d'extrémité la face d'application 2-3 qui est formée par la tête de liaison 2-2 élargie radialement en cône par repoussage. Selon l'invention, la paroi circonférentielle du collecteur tubulaire principal 1, telle que débouchant à l'extérieur, se présente comme la face d'appui 1-3, et l'extrémité débouchante, telle que débouchant dans le conduit 1-1 du collecteur tubulaire principal 1, de l'orifice de dérivation 1-2 est chanfreinée en arc pour former une face arrondie 1-2a présentant un rayon R ne comportant pas d'arête. En outre, le contour de la circonférence interne de la face arrondie 1-2a n'est pas limité à un véritable cercle mais il peut être de forme elliptique allongée suivant la circonférence, comme cela est montré à la figure 2. De plus, comme cela est montré à la figure 3A, la forme en section de la face arrondie 1-2a peut être composée d'une face lisse 1-2c présentant un rayon rl et s'étendant à partir d'une circonférence interne 1-2b formant la partie verticale de l'orifice de dérivation 1-2, d'une face conique 1-2d convergeant vers la circonférence supérieure 1-2b par l'intermédiaire de la face lisse 1-2c, et d'une face lisse 1-2e présentant un rayon r2 et reliant la face conique 1-2d et la circonférence interne 1-1 a du conduit 1-1 du collecteur tubulaire principal 1. En variante, comme cela est montré à la figure 3B, la forme en section de la face arrondie 1-2a peut se présenter sous forme d'un paraboloïde de révolution, qui est composé d'une face lisse 1-2f présentant un rayon r3 et s'étendant à partir de la circonférence interne 1-2b de la partie verticale de l'orifice de dérivation, et d'une face lisse 1-29 présentant un rayon R1 et reliant la face lisse 1-2f et la circonférence interne 1-1a du conduit du collecteur tubulaire principal. En outre, comme cela est montré à la figure 3C, la forme en section de la face arrondie 1-2a peut se présenter sous la forme d'un hyperboloïde de révolution, qui est composé d'une face lisse 1-2h présentant un rayon R2 et s'étendant à partir de la circonférence interne 1-2b de la partie verticale de l'orifice de dérivation, et d'une face lisse 1-2i présentant un rayon r4 et reliant la face lisse 1-2h et la circonférence interne l-la du conduit du collecteur tubulaire principal. Ici, les rayons R, R1, R2, rl, r2, r3 et r4 des faces individuelles arrondies mentionnées précédemment ne sont pas limités à des valeurs particulières mais ils doivent être dimensionnés de manière appropriée en fonction de l'épaisseur de paroi du collecteur tubulaire principal, en tant que collecteur commun, ou de l'épaisseur de paroi du collecteur de bloc. Ainsi, I'extrémité débouchante, telle que communiquant avec le conduit 1-1 du collecteur tubulaire principal 1, de l'orifice de dérivation 1-2 est formée par la face arrondie 1-2a ne présentant pas d'arête, en sorte que les contraintes maximales s'établissant sur l'extrémité débouchante de l'orifice de dérivation 1-2 dans le conduit 1-1 lorsque la pression interne agit sur le collecteur tubulaire principal 1 sont fortement réduites. Ceci résout sensiblement le problème de l'apparition de fissures à partir de l'extrémité débouchante P du conduit de collecteur tubulaire principal 1-1. En se référant aux figures 1 à 3, le collecteur tubulaire principal, utilisé comme collecteur commun, et le connecteur de dérivation utilisant la tuyauterie de dérivation sont décrits. Ces modes de réalisation peuvent aussi être utilisés pour la structure de liaison du connecteur de dérivation sur le collecteur commun dans lequel un collecteur de bloc ou un raccord métallique de dérivation, tel que décrit dans le brevet français nO 9 106 362 déposé le 7 avril 1995 au nom du déposant de la présente demande, est utilisé. Dans la structure de liaison d'un connecteur de dérivation sur le collecteur commun selon l'invention, comme cela a été décrit précédemment, I'extrémité débouchante du conduit de l'orifice de dérivation communiquant avec le conduit du collecteur commun est chanfreinée suivant un arc en une face arrondie ne présentant pas d'arête en sorte que les contraintes maximales s'établissant sur l'extrémité débouchante, à savoir dans le collecteur commun, de la liaison de dérivation ou du manchon de raccordement ou du bossage peuvent être fortement réduites. II devient possible d'obtenir un fonctionnement fiable et stable grâce à la résistance élevée à la fatigue sous la pression interne pour chaque orifice de dérivation, grâce à l'excellente longévité et grâce à l'absence de fuite de carburant due aux fissures. D'un autre côté, la structure de liaison du connecteur de dérivation selon l'invention peut être appliquée non seulement au collecteur commun mais aussi à une liaison de tuyauterie de dérivation, à un collecteur de lubrification sous pression, ou à un collecteur hydraulique. REVENDICATIONS 1. Structure de liaison pour le montage d'un connecteur de dérivation (2), comprenant: un collecteur commun (1) présentant un conduit interne (1-1) suivant son axe et une pluralité d'orifices de dérivation (1-2) formés dans sa paroi circonférentielle suivant un certain espacement axial, chacun desdits orifices de dérivation présentant un siège d'appui (1-3) formé sur sa face circonférentielle et débouchant à l'extérieur; un connecteur de dérivation présentant un conduit (2-1) afin de communiquer avec le conduit dudit collecteur commun et comprenant une tête de liaison (2-2) formée sur son extrémité et formant une face d'application (23) en sorte que ledit connecteur de dérivation est mis en contact avec ledit collecteur commun en amenant sa face d'application en butée contre le siège d'appui dudit collecteur commun; un élément (3b) monté sur ledit collecteur tubulaire principal et venant radialement en saillie par rapport audit collecteur tubulaire principal ; et un écrou (4) assemblé au préalable sur ledit connecteur de dérivation et fixé sur ledit élément appliquant un effort sur la tête de liaison, afin de relier, par ce moyen, ledit connecteur de dérivation à ladite tuyauterie principale, dans laquelle l'extrémité débouchante de chacun desdits orifices de dérivation du côté dudit collecteur tubulaire principal est chanfreinée suivant un arc, formant une face arrondie (1-2a) ne comportant pas d'arête. 2. Structure de liaison pour un connecteur de dérivation selon la revendication 1, dans laquelle l'extrémité débouchante du côté collecteur commun est formée sur la circonférence interne de ladite face arrondie suivant un contour (1-2a) présentant une forme elliptique allongée suivant la circonférence. 3. Structure de liaison pour un connecteur de dérivation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la forme en coupe de ladite face arrondie est composée d'une face conique (1-3) convergeant vers la circonférence interne de chacun desdits orifices de dérivation suivant une face lisse, et d'une face lisse ( 1 -2b) reliant ladite face conique et la circonférence interne du conduit dudit collecteur tubulaire principal. 4. Structure de liaison pour un connecteur de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la forme en coupe de ladite face arrondie se présente comme une face courbe de révolution, une face elliptique de révolution, un paraboloïde de révolution ou un hyperboloïde de révolution. 5. Structure de liaison pour un connecteur de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle ledit élément comprend un raccord de liaison monté sur ledit collecteur commun ou un manchon d'accouplement cylindrique (3b) ou un bossage formant une seule pièce avec ledit collecteur commun. 6. Structure de liaison pour un connecteur de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle ledit collecteur commun comprend un collecteur tubulaire principal ou un collecteur de bloc. 7. Structure de liaison pour un connecteur de dérivation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle ledit connecteurde dérivation comprend une tuyauterie de dérivation ou un raccord de dérivation.