Brevet FR2821412A1 — publié le 20020830

soNdaMsA Une mane#e de commande de tempAratUFe (7) de la caMouche. La présente invention concerne un accouplement fluidique pour accoupler un tuyau souple à un dispositif, o le tuyau souple comporte une couche intérieure élastique déformable et une couche de renforcement en fil sur la couche intérieure. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à des accouplements fluidiques pour relier un tuyau souple renforcé à un tube métallique, les accouplements et le tuyau souple étant aptes à être utilisés dans les systèmes de freinage véhiculaires hydrauliques. Comme cela a été noté d'une manière succincte dans le brevet US No. 5 460 247 et réitéré ici, il y a eu des difficultés avec des tuyaux de freinage renforcés par des fils tressés. Pour permettre un mouvement relatif nécessaire entre les masses suspendues sur ressorts et non suspendues d'un véhicule moteur (c'est-à-dire le châssis et les roues suspendues), les freins hydrauliques à suspension sont reliés au châssis par des tuyaux hydrauliques flexibles. Ces tuyaux sont fabriqués d'une manière typique à partir d'élastomères renforcés par des tresses d'étoffe. L'équipement initial standard de ces tuyaux de frein flexibles renforcés par une étoffe pour des véhicules moteurs se dilate ou gonfle à un certain degré sous pression, en utilisant ainsi un déplacement de péJale de frein disponible ce qui peut se traduire par une sensation relativement "molle" de la pédale de frein. Cette sensation molle réduit la précision de la modulation de freinage par le conducteur. Ces conditions sont inacceptables dans des voitures de course. Pendant plus de 30 ans, des voitures de course ont été équipées de tuyaux flexibles de frein comportant une couche tressce en acier inoxydable sur du Téflon extrudé. Ces tuyaux présentent une dilatation considérablement plus réduite sous pression ce qui se traduit par une pédale de frein plus haute et plus ferme et par une plus grande marge de sécurité à cause d'une usure plus réqulière des plaquettes de friction et d'une modulation de freinage plus précise. En dépit d'un record de performance et de fiabilité exceptionnel, lors des courses et lors d'une utilisation sur route, ces tuyaux de frein flexibles hautement performants n'ont pas été certifiés pour une utilisation sur autoroute parce qu'ils n'ont pas été capables de répondre au Standard de Séaurité de Base pour Véhicules Moteurs 106, Section 56.3 (test de résistance sous sollicitation) établi par le Departement des Transports des Etats-Unis (DOT). Des efforts faits dans le passé pour remplacer un tuyau flexible en Téflon protogé par une tresse en acier inoxydable par un tuyau de frein en élastomère de l'équipement initial sur des véhicules ont généralement mené à une défaillance par fatigue de la tresse protectrice à l'extrémité du collier ou manchon serti ou embouti du raccord à l'extrémité du tuyau, suivie d'une défaillance par fatigue du tuyau en TéLlon et d'une perte de pression subséquente. Par conséquent, il y a un besoin d' ensembles formant tuyau de frein flexible qui reçoivent le mouvement relatif nécessaire entre le châssis et les roues d'un véhicule et qui répondent à tous les aspects du test de résistance à la sollicitation requis par le DOT. Une approche consiste à retirer le renforcement tressé en acier inoxydable du tuyau dans une zone de l'accouplement métallique, mais étant donné que le tuyau est réalisé en polyLétrafluoroéthylène (PTFE), le tuyau a tendance à ne pas répondre aux exigences thermiques lorsqu'il est exposé à un fluide hydraulique chaud. Des conduites de freins hydrauliques constituent un besoin de l 'invention, d'autres besoins se manifestent lorsque des tuyaux souples renforcés sont fixés à d'autres disposlÈlfs qul peuvent être connectés ou non par des tubes. L' invention a donc pour objet la création d'un accouplement fluidique apte à permettre un mouvement relatif nécessaire entre le châssis et les roues d'un véhicule. Cet objet est atteint conformément à l 'invention par un accouplement fluidique du type indiqué au début, o le tuyau flexible comporte une couche intérieure élastique déformable ainsi qu'une couche de renforcement en fil métallique sur la couche intérieure, et o l'accouplement fluidique comporte un _illet présentant des première et seconde portions; la première portion ayant un pergage apte à communiquer avec le dispositif, et la seconde portion présentant un téton saillant apte à être requ dans le tuyau, le raccord de tube présentant en outre une rainure annulaire extérieure dans celui-ci; une coupelle de sertissage présentant des première et seconde extrémités, la coupelle de sertissage étant disposée autour du téton saillant et possèdant initialement un diamètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur du tuyau souple, la coupelle de sertissage présentant en outre une lèvre faisant saillie vers l'intérieur alignée avec la rainure annulaire extérieure dans l'_illet ainsi qu'une poche en forme de cloche apte à être disposée pour qu'elle soit adjacente à une portion dextrémité, dont la couche extérieure a été enlevée, du tuyau ainsi qu'un élément de détente coaxial disposé dans la poche en forme de cloche et sollicité contre le renforcement en fil lorsque la coupelle de sertissage est déformée radialement vers l'intérieur pour presser la couche interne du tuyau contre le téton et pour presser la lèvre faisant saillie vers l'intérieur dans la rainure extérieure dans l'_illet. D'une manière appropriée, l'élément de détente coaxial peut être un joint torique en matériau élastique, le matériau élastique pouvant être du caoutchouc. Avantageusement, l'élément de détente coaxial peut être une bague annulaire avec une surface extérieure adapte, avec un renflement reo dans la poche et une pction aLe 'tendr sur le Luyau, la bague annulaire pouvant atre rdali6e en polyamide thermoplastique. e plus, un tube mtallique peut atre bra6 dans le pergage danG le raccord de tobe. ['une manidre avantageuGe, le tuyau comporte une couche intdrieure rdalise en polyL4tratluerothylne et transporte du fluide de frein hydraulique, et dans lequel la couche de renforcement en fil peut atre ralise en acier inoxydable. AvantageuGement, le tton peut prsenter au moins une dent annulaire qui dforme la couche lastique int4rieure du tuyau lorsque la coupelle de GertisGage est sertie contre la couche de renforcement en fil. Selon une rdaliGation de l'invention, la couche int6rieure est en polyttratluerothylAne, la couche de renforcement en fil est en acier inoxydable treGs, et la couche extrieure est en chloure de polyinyle. Selon encore une rdalisation de l 'invention, 2Q l'eillet prGente une bute d'arrAt radiale adjacente au L@Lon eL la rainure extArieure annulaire contre laquelle bute le tuyau lorsqu'il est pOuGS sur le tton. Conformment une autre ralisaLion de 1'invenLion, 1'accouplement fluidique est un accouplement pour coupler un tuyau de frein bydraulique ayanL une couche de renforcemenL en fil Lress un tube m{Lalligue. L' invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractristiques, d6Lails eL avanLages de celle-ci apparaiLront plus clairemenL au cours de la deGcription explicative qui va suivre faite en rfrence aux dessins scbdmatigues annexs donn6s uniquement titre d'exemple illustrant un mode de rdalisation de l 'invention et dans lesquels: 3s - la tigure 1 eGt une l@vation latrale d'un premier mode de ralisation d'un accouplement fluidique confiqurd en accord avec la pr6sente invention; - la figure 2 est une vue de côté représentant un tuyau et un raccord de tuyau en accord avec la présente invention, séparés avant d'assembler le tuyau avec le raccord de tuyau; la figure 3 est une élévation latérale représentant le tuyau et le raccord de tuyau assemblés avant le sertissage de manière à créer l'accouplement fluidique de la figure 1; - la figure 4 est une vue prise le long des lignes 4-4 de la figure 1 représentant des rabats dans une coupelle de sertissage entourant le tuyau; et - la figure 5 est une élévation latérale représentant le second mode de réalisation de la présente invention. En se reportant maintenant à la figure 1, il est représenté un accouplement fluidique 10 configuré en accord avec la présente invention o un tuyau 12 est couplé à un dispositif comme, par exemple, un tube métallique utilisant un _illet 15. L'_illet 15 présente un perçage étagé 18 dans lequel le tube métallique 14 est fixé par brasage. Alors qu'un tube métallique 14 est utilisé comme dispositif si l 'invention est appliquée à un système de frein, il faut garder à l' esprit que le dispositif peut être n'importe quel autre instrument qui utilise un fluide. Comme on le voit le mieux sur la vue éclatée de la figure 2, le tuyau 12 comprend un perçage 18 à travers une couche intérieure tubulaire 20 en Téflon (polytétrafluoroéthylène) du tuyau 12. Une couche tressée en acier inoxydable 24 entoure la couche intérieure 20, et une couche extérieure en chlorure de polyvinyle (PVC) 26 entoure la couche tressée en acier inoxydable 24. La couche en PVC 26 sert principalement à maintenir la poussière au loin de la couche en acier inoxydable tressée 24 lorsque le tuyau est utilisé comme un tuyau de frein. En accord avec la présente invention, la couche en PVC 26 est retirée d'une portion d'extrémité 28 du tuyau de telle sorte que la couche tressée en acier inoxydable 24 est exposée. Comme on le voit le mieux sur la figure 2, l'_illet présente une première extrémité 30 avec un perçage étagé 34 dans lequel le tube 14 est brasé, et une seconde extrémité 32 avec un téton 36 qui est requ dans le perçage 18 du tuyau 12. Le téton 36 présente au moins une, ou de préférence deux zones annulaires 40 et une extrémité conique 44. Une rainure 45 est positionnée dans l'_illet 15 juste à l'intérieur d'une surface d'arrêt 46 adjacente au téton 36. Une coupelle de sertissage 50 est positionnée coaxialement autour du téton 36 et présente à une première extrémité 52 une lèvre annulaire 53 qui est alignée avec la rainure 45. A une seconde extrémité 55 de la coupelle de sertissage 50, la coupelle de sertissage comporte une portion en forme de cloche 56 qui définit une poche 57. Pendant l'assemblage, un joint torique en caoutchouc 58 est placé sur la portion 28 du tuyau 12 de laquelle la couche en PVC 26 a été retirée, et le tuyau est poussé sur le téton 26 de telle sorte que le téton est reçu dans le pergage 18 du tuyau. Lorsque l'extrémité du tuyau 12 bute contre la surface d'arrêt 46, le tuyau est positionné correctement par rapport au collier de sertissage 50. Lors du sertissage, le collier de sertissage 50 réduit son diamètre pour former des rabats 59 (figure 4) et presse la lèvre annulaire 53 dans la rainure 45 de l'_illet et presse la surface intérieure 51 du collier de sertissage directement contre la portion exposée du renforcement en acier inoxydable tressé 24 (voir figures 1 et 4). La bague torique en caoutchouc 59 est également retenue contre la couche de renforcement 24 en acier inoxydable tressé. Le joint torique 59 sert d'élément de détente et d'amortisseur de chocs de telle sorte que lorsque le tuyau 12 est fléchi pendant un test de résistance sous sollicitation, comme celui prescrit par le Département de Transport pour des véhlaules utilisés sur autoroute, la couche de renforcemeL en fil tress 24 ne s'@corche pas et ne rsente pas de dfaillance eL ralise ainsi une dteLe dynamique ccaxiale pour le Luyau renforc 12. En se reporLant maintenant la figure 5, il est reprdsent un second mode de ralisation 60 de l'invention, dans leoal un second mode de calisaLion 61 de l'5lmenL de d6Lente esL reprdsenL second renflemenL 66 dfinissanL une valle 67 enLre eux. Le premier renflemenL 64 esL requ dans la poche 57 de la coupelle de serLiGage 50 eL repose sur la porLion 28 donL le PVC a AL reLird du renforcemenL en fil en acier inoxydable LressA 24. L'4lAment de dtenLe ccaxial 61 prAsente une porLion ALendue 72 qui comprend le second renflemenL 66 eL qui s'4Lend axialemenL sur le renforcemenL en fil LressA en acier inoxydable 24 ainsi que sur la couche exLArieure 26 en PVC. La couche exL6rieure 26 en PVC sous la porLion Lendue reGLe de prfrence sur le Luyau 12 mais peuL Lre reLirde du Luyau. En s'@LendanL au-delA de l'exLrAmiLd 55 de la coupelle de serLissage 50, l'4lmenL de dALenLe ccaxial 61 dplace leG conLrainLes plus loin sur le Luyau 12 au loin d'un poinL de pincemenL 74 o la porLion de collier d'une coupelle de serLissage esL amende par pression direcLemenL en prise avec le renforcemenL en fil LressA en acier inoxydable 24. En dplaganL les conLainLes plus loin sur le Luyau 12, le renforcemenL en fil LressA en acier inoxydable 24 resLe rigide au-delA du poinL de pincemenL 74, eL ainsi la d6LenLe requise eL accomplie ce qui se LraduiL par le faiL que le Luyau 12 passe le LeL aux solliciLaLions menLionnd avanL. I1 a LA LrouvA que les accouplemenLs obLenus 10 eL rendenL les Luyaux renforcAs en acier inoxydable appropris une uLilisaLion sur auLorouLe parce que les tuyaux sont aptes à passer le test aux sollicitations du Département de Transport. A partir de la description qui précède, l'homme de l'art comprendra facilement les caractéristiques essentielles de cette invention et, sans s'éloigner de l' esprit et de l'étendue de celle-ci, peut apporter divers changements ou modifications à l 'invention pour l' adapter à diverses utilisations et conditions. R E V E N D I C A T I O N S 1. Accouplement fluidique pour accoupler un tuyau souple à un dispositif, o le tuyau comporte une couche intérieure élastique déformable ainsi qu'une couche de renforcement en fil sur la couche intérieure, caractérisé en ce qu'il comporte un _illet (15) présentant des première et seconde portions, la première portion ayant un pergage (18) apte à communiquer avec le dispositif et la seconde portion ayant un téton saillant (36) apte à être requ dans le tuyau (12), l'_illet présentant en outre une rainure annulaire extérieure (45), une coupelle de sertissage (50) présentant des première et seconde extrémités, la coupelle de sertissage étant disposée autour du téton saillant et ayant initialement un diamètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur du tuyau, la coupelle de sertissage présentant en outre une lèvre (53) faisant saillie vers l'intérieur alignce avec la rainure extérieure annulaire (45) dans l'_illet et une poche en forme de cloche (57) pouvant être disposée pour être adjacente à une portion d'extrémité du tuyau dont la couche extérieure a été enlevée, ainsi qu'un élément de détente coaxial disposé dans la poche en forme de cloche et sollicité contre le renforcement en fil lorsque la coupelle de sertissage est déformée radialement vers l'intérieur pour presser la couche interne du tuyau contre le téton et pour presser la lèvre faisant saillie vers l'intérieur (53) dans la rainure extérieure dans l'_illet. 2. Accouplement fluidique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de détente coaxial est un joint torique (59) en matériau élastique. 3. Accouplement fluidique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau élastique est du caoutchouc. 4. Accouplement fluidique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de détente coaxial est une bague annulaire (61) présentant une surface extérieure contourée (62) avec un renflement requ dans la poche ainsi qu'une portion apte à s'étendre sur le tuyau. 5. Accouplement fluidique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la bague annulaire (61) est réalisée en polyamide thermoplastique. 6. Accouplement fluidique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un tube métallique (14) est brasé dans le perçage dans le raccord de tube. 7. Accouplement fluidique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tuyau présente une couche interne réalisée en polytétrafluoroéthylène et qu'il transporte un fluide de frein hydraulique, et en ce que la couche de renforcement en fil (24) est réalisée en acier inoxydable. 8. Accouplement fluidique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le téton (36) présente au moins une dent annulaire qui déforme la couche élastique interne du tuyau (12) lorsque la coupelle de sertissage est sertie contre la couche de renforcement en fil. 9. Accouplement fluidique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche interne est en polytétrafluoroéthylène, la couche de renforcement en fil est en acier inoxydable tressé, et la couche extérieure est en chlorure de polyvinyle. 10. Accouplement fluidique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'_illet présente une butée d'arrêt radiale adjacente au téton et à la rainure annulaire extérieure (45) contre laquelle le tuyau bute lorsqu'il est poussé sur le téton (36). 11. Accouplement fluidique utilisé dans une conduite de frein hydraulique d'un véhicule pour accoupler un tuyau de frein à un tube métallique, o le tuyau de frein comporte une couche interne déformable, une couche en fil tressé sur la couche interne ainsi qu'une couche externe en un matériau élastique déformable sur la couche de fil tressé, caractérisé en ce qu'il comporte un _illet (15) ayant des première et seconde portions, la première portion présentant un pergage étagé apte à recevoir le tube métallique, et la seconde portion présentant un téton saillant apte à être requ dans le tuyau, l'_illet présentant en outre une rainure annulaire extérieure (45), une coupelle de sertissage (50) avec des première et seconde extrémités, la coupelle de sertissage étant disposée autour du téton saillant et ayant initialement un diamètre intérieur plus grand que le diamètre extérieur du tuyau, la coupelle de sertissage ayant en outre une lèvre (53) faisant saillie vers l'intérieur alignée avec la rainure extérieure dans l'_illet ainsi qu'une poche en forme de cloche pouvant être disposée de manière à être adjacente à une portion d'extrémité du tuyau dont la couche extérieure a été retirce, ainsi qu'un élément de détente coaxial (61) disposé dans la poche en forme de cloche et sollicité contre le renforcement en fil lorsque la coupelle de sertissage est déformée radialement vers l'intérieur pour presser la couche interne du tuyau contre le téton et la lèvre (53) faisant saillie vers l'intérieur dans la rainure extérieure dans l'_illet. 12. Accouplement fluidique selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément de détente coaxial est un joint torique en un matériau élastique. 13. Accouplement fluidique selon la revendication 11, caractérisé en ce que le matériau élastique est du caoutchouc. 14. Accouplement fluidique selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément de détente coaxial est une bague annulaire ayant une surface extérieure contourée avec un renflement (64) requ dans la poche (57) ainsi qu'une portion apte à s'étendre sur le tuyau. 15. Accouplement fluidique selon la revendication 14, caractérisé en ce que la bague annulaire est réalisée en polyamide thermoplastique. 16. Accouplement fluidique selon la revendication 11, caractérisé en ce que la couche interne est en polyLétrafluorocthylène, la couche de renforcement en fil est de l'acier inoxydable tressé, et la couche extérieure