Brevet FR2819573A1 — publié le 20020719

La présente invention concerne le domaine technique des raccords dits rapides destinés à permettre l'accouplement ou l'emmanchement entre deux pièces constitutives d'un ensemble fonctionnel. Un tel domaine technique englobe un grand nombre d'applications parmi lesquelles et à titre uniquement informatif, il peut être cité les prolonges, les rallonges, les manches pour outils divers. Le besoin de pouvoir accoupler deux pièces complémentaires est connu depuis longtemps et a fait l'objet d'un grand nombre de propositions qui peuvent être considérées comme répondant de façon satisfaisante à la fonction devant être assumée qui est au moins celle de lier axialement les deux pièces complémentaires. En règle générale, cette fonction est doublée d'une seconde consistant à rendre supplémentairement les pièces assemblées, liées angulairement. Pour atteindre cette double fonction, les propositions de l'art antérieur font intervenir plusieurs catégories de dispositifs ou de raccords. L'une de ces catégories comprend un filetage sur l'une des pièces et une bague taraudée sur la seconde, de manière que par vissage réciproque une liaison angulaire et axiale puisse être obtenue. De tels dispositifs n'offrent pas de fiabilité réelle quant à l'immobilisation angulaire et ne peuvent pas être qualifiés de rapide en raison de la sujétion imposée à l'utilisateur de manoeuvrer la bague taraudée sur un nombre de tours relativement importants. L'absence de fiabilité est doublée d'une insécurité tenant au dévissage intempestif qui peut intervenir entre les pièces assemblées au cours de leur utilisation. Une autre catégorie de dispositifs connus fait intervenir des mécanismes à rappel élastique qui ont pour vocation d'offrir un accouplement à caractère rapide. IL peut être cité à cet égard, l'enseignement fourni par la demande française nO 96-02 691. Ces dispositifs, au demeurant satisfaisants, pèchent par un nombre de pièces élevées, par un coût général supérieur à celui des dispositifs de la première catégorie et par une exigence d'entretien soutenu de façon que les déplacements relatifs entre les différentes pièces mobiles et les organes élastiques puissent donner dans le temps durablement satisfaction. Une troisième catégorie regroupe les dispositifs d'accouplement du type baïonnette, c'est-à-dire faisant intervenir des ergots sur une des pièces de manière à pouvoir coopérer avec des encoches, fentes ou boutonnières présentées par l'autre pièce. Une technique de ce genre peut être illustrée par la demande européenne n 0 860 148 qui permet de constater que pour que la double fonction devant être assumée puisse être effective tout en permettant un accouplement ou un désacouplement rapide, il est nécessaire de mettre en oeuvre des moyens techniques complémentaires relativement complexes avec la présence d'un ressort de rappel. Au total donc, il peut être considéré que la technique antérieure n'offre pas de dispositifs d'accouplement pouvant être qualifiés de rapides, conçus de manière simple, fiable, robuste et pouvant être produits à un prix de revient intéressant tout en étant actionnables aisément par tout utilisateur. L'objet de l'invention est de répondre à un tel besoin en proposant un raccord d'accouplement qui soit d'une grande fiabilité dans le temps ainsi que d'une grande robustesse de manière à pouvoir assurer durablement le service pour lequel il est conçu. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le raccord d'accouplement rapide du type à baïonnette comportant une pièce dite femelle, une pièce dite mâle engageable dans la pièce femelle, une bague de blocage et des moyens d'immobilisation interposés pour établir une liaison angulaire et axiale démontable entre les pièces femelle et mâle est caractérisé : - en ce que la bague est montée sur la pièce femelle pour être immobilisée axialement mais libre angulairement - et en ce que les moyens d'immobilisation interposés comprennent : 'dans la pièce femelle, au moins un logement axial à fond fermé délimité par une découpe exécutée à partir du bord transversal extrême pour définir un dégagement prolongé par un couloir d'emboîtement, * sur la pièce mâle, au moins un bossage complémentaire au couloir et faisant saillie à distance d'une collerette de butée d'engagement de la pièce mâle dans la pièce femelle, sur la face interne de la bague, au moins une saillie logée dans le dégagement et apte à être engagée entre le bossage et la collerette, par rotation partielle de la bague après emboîtement dudit bossage dans le couloir. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faîte ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La figure 1 est une vue éclatée, pour partie en coupe, des éléments constitutifs du raccord d'accouplement rapide, selon l'invention. La figure 2 est une coupe-élévation prise axialement en relation avec l'association de deux éléments constitutifs du raccord d'accouplement. La figure 3 est une coupe transversale illustrant l'association des trois éléments constitutifs du raccord. La figure 4 est une coupe développée à plat, prise partiellement selon la ligne IV-IV de la figure 3. Les figures 5 et 6 sont des vues en plan développé analogues à la figure 4, mais illustrant deux positions caractéristiques fonctionnelles de la mise en service du raccord d'accouplement. Comme cela apparaît à partir de la figure 1, le raccord d'accouplement rapide conforme à l'invention est constitué à base de trois pièces comprenant une pièce 1 dite femelle, une pièce 2 dite bague de blocage et une pièce 3 dite mâle. Les pièces 1 et 3 sont représentées uniquement dans le cadre de leur complémentarité fonctionnelle, indépendamment des éléments qu'elles sont destinées à réunir et qui peuvent être extrêmement variés dans des applications diverses. A titre illustratif et pour mieux faire comprendre l'invention, il peut être indiqué que les pièces 1 et 3 sont adaptées et/ou formées directement par des éléments complémentaires constitutifs d'un système tels que des manches, des tubes, des mâts ou autres pièces allongées 4 et 5, représentées en traits mixtes, et qui doivent pouvoir être assemblés ou désassemblés relativement avec ou sans alignement de leurs axes de symétrie. Une autre application peut, par exemple, être celle d'une adaptation d'outils ou d'accessoires variés, par exemple porteurs de la pièce femelle 1 sur des manches porteurs de la pièce mâle 3 ou inversement. La pièce 1 dite femelle délimite à partir d'un bord transversal extrême 6 pourvu d'un rebord 7, un alésage axial 8 qui peut être borgne ou non. De préférence, cet alésage délimite intérieurement une surface cylindrique dont la section droite transversale correspond au jeu près à la conformation cylindrique, tubulaire ou non, 9 de la pièce mâle 3. La pièce femelle 1 est conformée pour comporter sur sa paroi périphérique extérieure un collet ou anneau 10 formé à distance du rebord 7 de telle sorte qu'une portée de préférence cylindrique 11 est ainsi délimitée axialement. La pièce femelle 1 comporte à partir du bord transversal 6, un ou de préférence deux logements 12 identiques, et dans ce cas diamétralement opposés, qui sont exécutés selon une direction axiale depuis le bord transversal en direction du collet 10. Chaque logement 12, qui est donc du type à fond fermé, délimite à partir du bord transversal 6 un dégagement 13 plus particulièrement illustré plus en détail par la figure 4 dans laquelle le tracé correspondant à la pièce femelle 1 est représenté en trait gras alors que le tracé complémentaire de la pièce mâle 3, comme cela sera vu ultérieurement, est représenté entre trait fin. Le dégagement 13 est prolongé par un couloir d'emboîtement 14 qui présente la caractéristique de posséder un axe de symétrie axiale xx'qui est déporté par rapport à l'axe de symétrie du dégagement 13 de manière à délimiter une zone 15 dite d'escamotage dont la fonction apparaît dans ce qui suit. Dans le cas où la pièce femelle 1 possède deux logements 12 diamétralement opposés, l'exécution des dégagements 13 et le déport des couloirs 14 sont considérés également de façon diamétralement opposée. Le couloir 14 dit d'emboîtement possède deux bords 16 qui présentent la particularité d'être convergents à l'opposé du rebord 6 et d'aboutir sensiblement à deux épaulements 17 situés à distance du fond fermé 18 délimitant le logement 12 dans son ensemble. La bague de blocage 2 est constituée sous la forme d'une virole cylindrique dont la longueur axiale est choisie de manière à permettre sa mise en place sur la portée 11 entre le rebord 7 et le collet 10. Le montage, voire le démontage, de la bague 2 par rapport à la pièce femelle 1 est rendu possible en conférant à cette dernière, au moins dans la partie correspondant à la portée 11, une faculté de déformation élastique, de manière à admettre une réduction temporaire de section droite transversale qui permette d'enfiler la bague de blocage 2. Une telle faculté est conférée par la présence des logements 12 alliés aussi au choix de la matière première constitutive de la pièce femelle 1 avantageusement réalisée en matière plastique. La bague de blocage 2 présente la caractéristique de comporter sur sa face périphérique interne et à partir d'un bord transversal tel que 2a une, voire de préférence deux saillies 20 diamétralement opposées de forme générale prismatique rectangle dont la largeur et la longueur sont choisies exactement complémentaires à la conformation de la zone 15. La bague de blocage 2 est enfilée sur la pièce femelle 1 de manière que la ou les saillies soient orientées en correspondance du ou des logements 12, de telle façon que chacune d'elles puisse être logée dans le dégagement 13. Les bords 13a et 13b du dégagement 13 déterminent des butées de déplacement angulaire limitant le pivotement de la bague sur la portée 11 sur laquelle cette bague est immobilisée axialement entre le rebord 7 et le collet 10. Par ces moyens, la bague connaît deux positions stables angulaires dans lesquelles l'une ou les deux saillies 20 coopèrent soit avec le bord 13a, soit avec le bord 13b. Selon une disposition de l'invention, il est avantageux d'interposer entre la bague 2 et la pièce femelle 1 des moyens d'immobilisation angulaire réversible et à perception tactile, qui correspondent aux deux positions extrêmes stables ci-dessus. De tels moyens peuvent, par exemple, faire intervenir un ou deux ergots 21 formés en saillie par le collet 10 et un ou deux crans 22 présentés par le bord transversal 2b de la bague de blocage 2. D'autres dispositions équivalentes, par exemple à base de godrons peuvent ainsi être mises en oeuvre pour la même fonction. La pièce 3 dite mâle comporte comme dit précédemment une partie cylindrique 9 tubulaire ou non possédant un bord transversal 23 dit d'engagement et un bord transversal opposé 24. La pièce 3 possède en retrait du bord 24 une collerette de butée 25 à distance de laquelle la surface périphérique extérieure de la partie 9 comporte un ou de préférence deux bossages diamétralement opposés 26 dont les bords 27 sont complémentaires en longueur et en inclinaison aux bords 16 du couloir 14. Selon une caractéristique constructive de l'invention, le bossage 26 présente une longueur axiale sensiblement égale à l'étendue axiale du couloir 14. En outre, la position axiale du bossage 26 est déterminée de telle façon que le bord dit par convention arrière 28 s'étend à une distance axiale de la collerette 25 sensiblement égale voire légèrement supérieure à la profondeur du dégagement 13. Selon une disposition pouvant être considérée comme préférée, la pièce 3 forme également sur sa surface périphérique extérieure en relation avec le bossage 26 et la collerette 25 un talon de butée 29. La mise en oeuvre du raccord d'accouplement rapide décrit ci-dessus s'effectue de la façon suivante. La bague 2 est tournée sur la pièce femelle 1 de manière que la ou les saillies 20 dont l'une est représentée en coupe à la figure 4 soit escamotée dans la zone 15 du ou des logements 12 (fig. 3 et 4). Dans cet état, la pièce dite mâle 3 est engagée par la partie cylindrique 9 à l'intérieur de l'alésage 8 en adoptant une orientation telle que le ou les bossages 26 soient situés en alignement avec l'axe xx'du ou des logements 12 comme cela est illustré par la figure 4. Dans cet état, l'engagement est poursuivi dans le sens de la flèche fi pour ce qui concerne la pièce mâle 3 de manière à assurer la pénétration du ou des bossages 26 dans le ou les couloirs 14 jusqu'à établir un contact de surface entre les bords 27 et 16. Dans un tel état, qui détermine une immobilisation angulaire entre les pièces 1 et 3, telle qu'illustrée par la figure 5, on constate que le bord dit arrière 28 du ou des bossages 26 sont situés sensiblement en alignement avec le fond 13c du ou des logements 13 correspondants. Il suffit alors, pour parfaire l'accouplement, de tourner la bague 2 dans le sens de la flèche f2 (fig. 5) de façon à déplacer la ou les saillies 20 dans le ou les dégagements 13 pour obtenir leur engagement entre la collerette 25 et les bords arrière 28 (fig. 6). Dans cet état une immobilisation axiale est établie entre les pièces 1 et 3 par l'intermédiaire de la bague 2. Il doit être noté que cette nouvelle position stable peut être définie par l'amenée en butée de la ou des saillies 20 contre le bord 13a ou le talon 29. La perception tactile et l'indexage en positions de butée de la bague 2 sont avantageusement établis par les moyens 21 et 22 dont la réalisation n'est donnée qu'à titre illustratif. La simplicité de réalisation des moyens techniques coopérant et complémentaires confèrent à un tel raccord d'accouplement rapide une résistance mécanique élevée, une fiabilité fonctionnelle certaine et un prix de revient intéressant d'autant plus faible que les élément constitutifs du raccord sont réalisés en matière plastique moulée. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1-Raccord d'accouplement rapide, du type à baïonnette comportant une pièce (1) dite femelle, une pièce (3) dite mâle engageable dans la pièce femelle, une bague de blocage (2) et des moyens d'immobilisation interposés pour établir une liaison angulaire et axiale démontable entre les pièces femelle et mâle caractérisé - en ce que la bague (2) est montée sur la pièce femelle (1) pour être immobilisée axialement mais libre angulairement, - et en ce que les moyens d'immobilisation interposés comprennent : 'dans la pièce femelle, au moins un logement axial (12) à fond fermé délimité par une découpe exécutée à partir du bord transversal extrême (6) pour définir un dégagement (13) prolongé par un couloir d'emboîtement (14), 'sur la pièce mâle, au moins un bossage (26) complémentaire au couloir et faisant saillie à distance d'une collerette (25) de butée d'engagement de la pièce mâle dans la pièce femelle, * sur la face interne de la bague, au moins une saillie (20) logée dans le dégagement (13) et apte à être engagée entre le bossage et la collerette, par rotation partielle de la bague après emboîtement dudit bossage dans le couloir. 2-Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce femelle comporte deux logements (12) diamétralement opposés pour coopérer avec deux bossages (26) de la partie mâle et deux saillies (20) de la bague lesquels sont également diamétralement opposés. 3-Raccord sur la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que des moyens (21,22) d'indexage angulaire réversible sont interposés entre la bague et la pièce femelle pour correspondre à deux positions dans lesquelles ladite bague est placée pour que la ou les saillies qu'elle possède soient escamotées dans le ou les dégagements ou interposées entre le ou les bossages et la collerette. 4-Raccord selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les logements (12) sont pratiqués pour conférer à la partie correspondante de la pièce femelle une faculté de déformation élastique apte à lui faire admettre une réduction temporaire de section droite transversale permettant la mise en place ou le retrait de la bague (2) par déplacement axial. 5-Raccord selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague est enfilée sur une portée (11) de la pièce femelle pour être immobilisée axialement entre un rebord (7) bordant le bord (6) transversal et un collet (11) ou anneau que présente la surface extérieure de la pièce femelle. 6-Raccord selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la pièce femelle (1) délimite, à partir de son bord libre transversal, un alésage cylindrique (18) d'engagement de la pièce mâle. 7-Raccord selon la revendication l, caractérisé en ce que chaque logement (12) délimite, à partir du bord extrême transversal un dégagement (13) dans le fond duquel s'ouvre l'entrée du couloir (14) dont l'axe de symétrie (xx'), de direction axiale, est déporté par rapport à celui du dégagement pour définir dans ce dernier une zone (15) d'escamotage de la saillie. 8-Raccord selon revendication 1 ou 7, caractérisé en ce que le couloir (14) est défini par deux bords (16) convergeant en direction du fond fermé (18) du logement. 9-Raccord selon la revendication l, caractérisé en ce que la saillie (20) est de forme générale sensiblement prismatique rectangle.