Brevet FR2818730A1 — publié le 20020628

La présente invention concerne la réalisation de canalisations de transport et de distribution de fluides sous pression dans les véhicules automobiles. Les exigences relatives à la pollution en matière de véhicules automobiles sont de plus en plus sévères. En particulier, les émissions dues à la perméabilité des canalisations de fluides sont quasiment prohibées. Or, pour des questions de moindre poids embarqué et de facilité de réalisation, les canalisations sont en matière plastique. On constate que les matières plastiques à mettre en oeuvre pour satisfaire ces exigences sont de plus en plus complexes (multiplicité de couches), de plus en plus chères et de moins en moins commodes à travailler pour les conformer ou les raccorder aux autres éléments d'une installation. Pour ces raisons, les constructeurs et les équipementiers reviennent aux tubulures métalliques que l'on sait fabriquer dans des alliages de plus en plus performants et à un coût qui redevient compétitif avec celui des matières plastiques complexes aujourd'hui proposées sur le marché. Traditionnellement le raccordement des tubes métalliques requiert l'usage de liaisons filetées et d'outils pour les réaliser. Il s'agit de conserver les avantages de la technique des tubes en matière plastique, notamment en ce qui concerne la simplicité qu'ils offrent au plan du raccordement. C'est le but poursuivi par l'invention, grâce à un embout femelle que l'on peut associer à une pièce métallique confinant un conduit de passage d'un liquide, que ce corps métallique soit une tubulure métallique ou le corps d'un élément fonctionnel appartenant au circuit de fluide. A cet effet, l'invention a donc pour objet un embout femelle de coupleur, prolongeant le canal interne d'un organe métallique, comportant une section destinée à être implantée dans l'organe métallique et une section située à l'extérieur de cet organe, dans lequel la section destinée à être implantée est prolongée, à l'opposé de la section externe, par au moins un élément d'étanchéité destiné à assurer, en service, l'étanchéité entre l'organe métallique et un embout mâle du coupleur au moyen d'un support cylindrique en saillie temporaire de cette extrémité. On comprend que les moyens d'étanchéité mis en oeuvre dans l'embout assurent directement cette étanchéité entre la pièce métallique (tube métallique ou paroi d'un alésage d'un organe fonctionnel du circuit de fluide tel qu'un filtre ou un réservoir...) et un autre embout mâle, les deux embouts formant un coupleur qui peut être à connexion instantanée, comme cela est connu dans le domaine des tubulures en matière plastique. Cette étanchéité directe permet d'isoler du fluide véhiculé les moyens de solidarisation de l'embout et de l'organe métallique et donc de n'avoir à se soucier, pour ces moyens, que de leurs qualités mécaniques sans devoir y ajouter des moyens d'étanchéité. En outre, le corps de l'embout femelle n'étant pas au contact du fluide, n'a pas à répondre à des exigences techniques sévères à l'égard de ce fluide. Une matière plastique peut suffire même si le fluide est sous pression ou à haute température. Ceci n'a d'intérêt que pour l'embout femelle d'un coupleur car l'embout mâle peut simplement se résumer à l'extrémité d'un tronçon de tube dont le diamètre extérieur est calibré et qui est pourvu d'un épaulement pour coopérer avec le verrou qu'habituellement comporte l'embout femelle. La section destinée à être implantée est pourvue extérieurement de moyens pour sa fixation définitive à l'organe métallique, moyens qui peuvent dépendre de la nature de l'organe métallique recevant l'embout. Ainsi, dans un premier mode de réalisation, l'organe métallique étant pourvu d'une paroi tubulaire ( l'extrémité d'un tube métallique par exemple), les moyens susdits sont formés de reliefs circulaires espacés le long de la section, entre lesquels la paroi tubulaire est déformée de manière permanente. Cette déformation est réalisée par tout moyen connu : galetage, formage par champ magnétique (magnaforming),... Dans ce cas, l'embout femelle de l'invention peut être sans inconvénients en une seule pièce en matière plastique, autour de la section d'implantation de laquelle la paroi tubulaire peut être déformée. Dans un deuxième mode de réalisation possible de l'invention, la section d'implantation est une pièce métallique rapportée à la section externe, les moyens de sa fixation à l'organe métallique étant constitués par au moins une dent circulaire de cramponnage. Ce mode de réalisation trouve une application pour une pièce métallique qui peut être autre qu'une paroi tubulaire déformable : le corps d'un organe fonctionnel du circuit tel qu'un filtre, un réservoir..., la ou les dents de cramponnage assurant une fixation en mordant la surface d'un alésage ménagé dans la corps de l'organe et dans lequel la section d'implantation est enfoncée à force. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ciaprès à titre d'exemple, de deux de ses modes de réalisation possibles. Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un embout conforme à l'invention, - les figures 2,3 et 4 illustrent la mise en place de cet embout à l'extrémité d'un tube métallique, - la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation d'un embout selon l'invention, - la figure 6 illustre l'implantation de cet embout dans un corps de composant fonctionnel. L'embout représenté à la figure 1 comporte un corps 1, sensiblement de révolution autour d'un axe 2 et divisé le long de cet axe en une section 3 d'implantation et une section 4 externe. La section 3 est équipée du coté de son extrémité libre d'une douille 5 qui forme le support pour des éléments d'étanchéité 6 et 7 (des joints toriques), dont le diamètre intérieur correspond au diamètre extérieur de l'embout mâle M du coupleur (voir figure 4) et dont le diamètre extérieur correspond au diamètre intérieur de la douille 5, lui-même correspondant sensiblement au diamètre extérieur de l'extrémité libre de l'embout. La douille 5 est reliée au nez de 1'embout par une liaison à rupture (un voile frangible) qui cède sous un effort axial de compression. La section d'implantation 3 de l'embout comporte, sur sa surface extérieure, au moins un relief annulaire 8 qui permet de procéder à une liaison axiale de l'embout avec par exemple l'extrémité d'un tube métallique 10 (voir figures 2 à 4). La section extérieure 4 est conformée pour contenir un verrou en forme de bague 11 qui, de manière connue, forme un obstacle transversalement escamotable pour la collerette extérieure C de l'embout mâle M. Cette bague 11 est, à l'état de repos, repoussée par des languettes élastiques 12 de sorte que l'axe 13 de son orifice central 14 est décalé par rapport à l'axe 15 du chambrage d'entrée 16 de l'embout. La partie la plus interne de ce chambrage forme logement de la collerette C de l'embout mâle dans laquelle elle est retenue axialement par la bague 11 dans son état de repos. On comprend qu'au passage de la collerette C, la bague s'efface (vers le bas sur les figures, grâce à une pente lia) pour être coaxiale au chambrage 16 puis retrouve sa position de repos sous l'effet des pattes élastiques de rappel 12, après que la collerette a passé. Pour déverrouiller le coupleur, l'opérateur doit appuyer sur la bague à l'encontre des pattes 12 pour libérer axialement la collerette du logement 16. Les figures 2,3 et 4 illustrent l'assemblage de l'embout de l'invention avec l'extrémité d'un tube métallique 10. Cette extrémité est tulipée de manière à présenter une ouverture étagée avec deux chambrages consécutifs 21 et 22, de diamètres décroissants. Un épaulement 23 forme la transition entre le chambrage d'entrée 21 le chambrage 22 tandis qu'un épaulement 24 forme la transition entre le chambrage 22 et le diamètre intérieur nominal du tube. Le diamètre du chambrage 21 est sensiblement égal au diamètre extérieur de la douille 5 et à celui du relief 8. Celui du chambrage 22 est quant à lui sensiblement égal au diamètre intérieur de la douille 5. L'assemblage de l'embout à un tube consiste à forcer l'introduction de cet embout dans le tube pour détacher la douille 5 du nez de la section d'implantation 3 afin de la faire reculer. L'extrémité du tube vient alors buter contre la section externe 4, comme montré à la figure 3. Le relief 8 peut aussi former une butée au recul de la douille 5. Dans cet état, le chambrage 22 reçoit les deux joints toriques. La liaison du tube à l'embout est obtenus par déformation du tube en rétreint sur l'embout comme illustré par la figure 4. A cette figure, on a représenté l'embout mâle M qui coopère avec l'embout femelle selon l'invention. La longueur de cet embout est telle qu'il atteint, dans sa position où il est verrouillé dans l'embout femelle, le double joint torique. On remarque à cette figure que le matériau-par exemple plastique-n'est pas au contact du fluide circulant dans le coupleur. Il importe alors peu que le matériau du coupleur n'ait pas d'effet barrière suffisant à l'égard des normes : le coupleur sera lui conforme. La variante de réalisation des figures 5 et 6 comprend un corps de coupleur en deux parties : une partie 30 qui correspond à la section 4 externe du coupleur, par exemple en matière plastique comme dans la réalisation précédemment décrite et une partie 31, par exemple en métal ou en céramique (plus généralement en un matériau naturel ou synthétique plus dur que la matière plastique), qui est logée dans la partie 30 en y étant retenue par un épaulement 32 et qui définit la section 3 d'implantation du coupleur pourvue extérieurement d'une dent circulaire de cramponnage 33. Lorsque l'embout est, comme représenté à la figure 5 relié à un tube, l'extrémité du tube peut ne comporter qu'un chambrage comme représenter pour le logement des joints toriques 6 et 7. Il pourrait, comme dans le cas précédent comporter deux chambrages successifs, le dernier chambrage formant logement pour l'extrémité de l'embout mâle M. La figure 6 illustre enfin la mise en place de l'embout selon la figure 5 dans le corps 40 d'un organe fonctionnel du circuit hydraulique. Ici la dent 33 mord dans la surface d'un alésage 41 du corps 40 qui est au même diamètre (un peu inférieur) que le diamètre extérieur des joints toriques 6 et 7. Le maintien de ces joints, avant la mise en place de l'embout dans l'alésage 41, est assuré par un mandrin central 42 qui fait office de bouchon et qui est pourvu d'une collerette 43 qui vient coopérer avec le verrou de la section 4 de l'embout pour y être retenu. On notera que la collerette 43 possède une face 43a tournée vers le verrou qui est suffisamment inclinée pour former une came d'actionnement du verrou 11 autorisant le retrait du bouchon sans avoir à manoeuvrer le verrou si on exerce une force de traction même modérée. Lorsque l'embout est mis en place, on retire le bouchon pour le remplacer par l'embout mâle M. Ce bouchon sera réalisé en tout matériau adapter à fermer de manière étanche au moins à la poussière, le passage axial de l'embout. REVENDICATIONS 1. Embout femelle de coupleur, prolongeant le canal interne d'un organe (10,40), comportant une section (3) destinée à être implantée dans l'organe (10,40) et une section (4) située à l'extérieur de cet organe, caractérisé en ce que la section (3) destinée à être implantée est prolongée, à l'opposé de la section externe (4), par au moins un élément d'étanchéité (6,7) destiné à assurer, en service, l'étanchéité entre l'organe (10,40) et un embout mâle (M) du coupleur au moyen d'un support cylindrique (5,42) en saillie temporaire de cette extrémité. 2. Embout femelle selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section externe (4) est équipée d'un verrou (11,12) pour un embout mâle (M) du coupleur. 3. Embout femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section (3) destinée à être implantée est pourvue extérieurement de moyens (8,33) pour sa fixation définitive à l'organe. 4. Embout femelle selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe étant une paroi tubulaire métallique (10), les moyens susdits sont formés de reliefs circulaires (8) espacés le long de la section, entre lesquels la paroi tubulaire est déformée de manière permanente. 5. Embout femelle selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est en une seule pièce en matière plastique. 6. Embout femelle selon la revendication 3, caractérisé en ce que la section (3) d'implantation est une partie (31) rapportée à la section externe (4), les moyens de sa fixation à l'organe étant constitués par au moins une dent circulaire (33) de cramponnage ménagée à la périphérie de cette partie rapportée. 7. Embout femelle selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support cylindrique de l'élément d'étanchéité (6,7) est formé d'une douille (5) reliée à la section d'implantation (3) par des moyens à rupture de manière à pouvoir s'effacer autour de la section d'implantation (3) au montage de l'embout dans l'organe. 8. Embout femelle selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que le support cylindrique de l'élément d'étanchéité (6,7) est formé par une extrémité d'un bouchon (42) de l'embout maintenu dans ce dernier par le verrou (11,12). 9. Embout femelle selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bouchon 42 possède une collerette 43 dont une face 43a tournée vers le verrou constitue une came inclinée d'actionnement du verrou à l'extraction du bouchon.