Brevet FR2844860A1 — publié le 20040326

La présente invention concerne un connecteur rapide comportant une partie mâle et une partie femelle qui s'accouplent par simple introduction de l'une dans l'autre. ARRERE PLAN DE L'INVENTION Dans des circuits traversés par des fluides sous pression et qui mettent en oeuvre des connecteurs rapides, il est souhaitable, voire exigé, de mettre en oeuvre des moyens de verrouillage positifs de la connexion. En effet, 10 une connexion mâle réalisée est tout d'abord une source de fuites et un risque de désaccouplement dont la conséquence la plus bénigne est de mettre en panne la machine comportant ces circuits de fluide sous pression, et si cette machine est une automobile, d'être une source d'accidents 15 (absence de pression dans les circuits hydrauliques de freinage, fuite de carburant à l'intérieur du compartiment moteur pouvant conduire à un incendie...). Il existe de nombreux dispositifs de verrouillage de l'élément mâle dans l'élément femelle d'un connecteur 20 rapide. Ils fonctionnent sensiblement tous sur le même principe et mettent en oeuvre un moyen général identique consistant en un organe de clavetage qui s'interpose entre une surface radiale de l'embout (gorge ou collerette) et une surface radiale de l'élément femelle (gorge ou colle25 rette également). Cet organe de clavetage peut être introduit manuellement ou peut être maintenu dans sa position de verrouillage par un organe élastique de rappel à l'encontre de l'effet duquel il peut être placé dans un état escamoté (soit déplacé soit déformé) lors de l'intro30 duction de l'embout. Un tel dispositif est illustré par le document FR 2 705 430. Il apparaît que ce mode de verrouillage n'offre pas assez de garantie quant au bon enfoncement de la pièce mâle dans la pièce femelle. En effet, la pièce mâle 35 peut avoir été enfoncée suffisamment pour que la colle- rette force la bague à se déplacer à l'encontre des languettes de rappel, mais pas assez pour que la collerette ait dépassé la bague, empêchant ainsi la bague de se positionner en position de verrouillage derrière la colle5 rette sous l'effet des languettes élastiques. Cette situation n'est pas visible de façon flagrante pour l'opérateur, qui peut penser que la connexion a été bien réalisée. On a donc mis en place sur ces connecteurs des témoins de verrouillage attestant du bon verrouillage du 10 connecteur, le témoin de verrouillage étant manoeuvré par une collerette de l'embout mâle, généralement la collerette coopérant au verrouillage, pour signaler que le verrouillage a été effectué. Certains témoins de verrouillage jouent en outre 15 le rôle d'organe de confirmation de verrouillage en étant manoeuvré par l'usager. Ainsi, si le témoin de verrouillage peut être déplacé, il constitue l'indication que le verrouillage est réalisé et en même temps il forme une entrave supplémen20 taire au passage de la collerette dans le verrou. Si en revanche le témoin de verrouillage ne peut pas être déplacé, c'est que la pièce mâle n'a pas été assez enfoncée dans la pièce femelle et que la collerette se trouve encore dans le verrou. Or, il est apparu que la manoeuvre de ce témoin en confirmation du verrouillage pouvait conduire à repousser la collerette de l'embout à l'extérieur du verrou mais à rebours du sens de connexion, donnant alors à l'utilisateur toutes les apparences d'un connecteur dont 30 le verrouillage est confirmé. On comprend donc que malgré toutes ces protections, il est encore possible qu'une connexion ait toutes les apparences d'une connexion correctement réalisée et même satisfasse aux tests d'étanchéité auxquels ces connexions sont soumises en li35 gne de montage. En effet, les différentes forces de frot- tement existant entre l'embout et les joints de la partie femelle sont souvent suffisantes pour retenir assemblées de manière étanche les deux pièces du connecteur non verrouillées entre elles. Leur séparation intervient alors 5 plus tard et de manière intempestive lorsque le connecteur est en service chez l'utilisateur de la machine qui l'incorpore. OBJET DE L'INVENTION Avec ou sans témoin de verrouillage, il est donc 10 nécessaire de pourvoir un connecteur rapide du type de ceux rappelés ci-dessus d'un moyen sr de détection de la qualité de la connexion. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet l'invention a donc pour objet un con15 necteur rapide comportant une pièce femelle avec un alésage étagé dont une section de grand diamètre peut accueillir une collerette extérieure d'un embout tubulaire mâle et comporte une bague de verrouillage mobile radialement par rapport à cet alésage, et dont une section de 20 petit diamètre peut accueillir une partie distale de l'embout par rapport à la collerette et comporte au moins un anneau d'étanchéité. Selon l'une des caractéristiques principales de l'invention, ce connecteur comporte des moyens prévus en correspondance entre la section de petit 25 diamètre de l'alésage et la partie distale de l'embout qui, pour toute position de la collerette par rapport à la bague de verrouillage située en deçà d'une position déterminée dans le sens de la connexion du connecteur, ménagent une fuite entre l'alésage et l'embout. La position déterminée susdite est celle qui correspond à un enfoncement de l'embout dans la pièce femelle du connecteur, à partir de laquelle, dans le sens de la connexion, l'opérateur peut constater visuellement que le verrouillage n'est pas assuré. Dans un premier mode de réalisation dans lequel le connecteur ne possède qu'une bague de verrouillage sans témoin de celui-ci, les moyens susdits assurant la fuite ou l'étanchéité entre les parties mâle et femelle du connecteur sont formés par l'égalité de la longueur de 5 la partie distale de l'embout avec la distance séparant la bague de verrouillage de l'anneau d'étanchéité, les deux étant mesurées à partir des zones de la bague et de la collerette qui entrent en contact l'une avec l'autre les premières dans le sens de la connexion. Ce contact 10 définit la position déterminée. En effet la poursuite de la connexion déplace radialement la bague et ce déplacement peut constituer un témoin visuel de l'absence de verrouillage suffisant pour inciter l'opérateur à poursuivre alors que si l'enfoncement s'était arrêté en deçà 15 de cette position, la bague serait dans une position identique à sa position de verrouillage. Dans le cas o le connecteur comporte un témoin de verrouillage et de confirmation de ce dernier, monté coulissant dans l'épaisseur axiale de la bague de ver20 rouillage, et pourvu, comme cette dernière, d'une rampe inclinée sur laquelle vient glisser la collerette de l'embout lors de son introduction dans la partie femelle, les moyens assurant la fuite sont les mêmes que ceux mentionnés précédemment, la zone susdite de premier contact 25 de la bague à prendre dans ce cas en considération étant celle située sur le témoin et notamment sur sa surface inclinée. Ce premier contact définit la position déterminée. Ainsi, lorsque l'opérateur souhaite confirmer le verrouillage qu'il croit être réalisé, il appuie donc sur 30 ce témoin qui, alors que le verrouillage n'est pas réalisé, joue l'effet d'une came tendant à expulser l'embout hors de la partie femelle et ce jusqu'à une position (la position déterminée) o l'embout n'est plus au contact avec l'anneau d'étanchéité et la fuite est réalisée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description donnée ci-après de quelques exemples de réalisation. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1 illustre par une vue en coupe longitudinale un connecteur rapide conforme à l'état de la technique, - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale 10 du connecteur de la figure 1 pourvu des moyens de l'invention dans une première réalisation de ceux-ci, - la figure 3 est, par une même vue en coupe longitudinale, l'illustration d'un connecteur rapide selon l'invention qui comporte un témoin de verrouillage, - les figures 4 et 5 sont des vues en coupe longitudinale d'une variante de réalisation de l'invention, le connecteur étant fuyant à la figure 4 et étant étanche à la figure 5, - les figures 6 et 7 sont deux vues en coupe sem20 blable d'une deuxième variante de réalisation d'un connecteur rapide selon l'invention, le connecteur étant fuyant à la figure 6 et étanche à la figure 7. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION Le connecteur représenté à la figure 1 comporte 25 une pièce femelle 1 divisée en plusieurs sections de diamètres différents. Une première section 2 présente un canal intérieur 3 et les moyens extérieurs 4 dits en dents de sapin, pour être introduite à l'intérieur d'un tube non représenté. La deuxième section 5 de cette pièce 1 30 comporte un alésage 6 de diamètre déterminé pour accueillir le nez ou la partie distale 7a d'un embout 7 formant la pièce mâle du connecteur. La troisième section 8 comporte un alésage 9 plus important que l'alésage 6 pour accueillir deux joints to35 riques 10 qui forment anneau d'étanchéité et un insert il de blocage de ceux-ci. Le diamètre intérieur de l'insert est sensiblement égal au diamètre de l'alésage 6. Enfin, la pièce femelle comporte une quatrième section 12 dont le diamètre intérieur 13 est encore plus important que 5 celui des alésages précédents pour pouvoir permettre le passage libre d'une collerette 14 portée par l'embout 7. A son extrémité ouverte sur l'extérieur, la dernière section 12 de la pièce femelle 1 comporte un verrou pour empêcher l'extraction de l'embout lorsqu'il est introduit 10 correctement dans la pièce femelle. Ce verrou est constitué par une bague 15 qui peut coulisser radialement dans la pièce femelle et qui comporte deux pattes élastiques 16 qui tendent à désaxer l'alésage intérieur de la bague 15 par rapport à l'alésage 13. Une surface conique 17 de 15 cette bague 15 forme une rampe inclinée pour, au moment de l'introduction dans le sens de connexion, réaligner les axes de la bague 15 et de l'alésage 13. Lorsque la collerette 14 est située dans l'alésage 13, la bague 15 revient à sa position illustrée par la figure 1 derrière 20 cette collerette et constitue une butée qui s'oppose à l'extraction de l'embout. Vu de l'extérieur, que le verrouillage ait été effectué ou non, comme illustré par la figure 1, la position de la bague 15 est la même si bien que l'opérateur 25 n'a aucun signalement le renseignant sur la qualité voire l'existence de ce verrouillage. Comme le nez 7a de l'embout est au contact des anneaux d'étanchéité 10, la liaison est étanche même lorsqu'elle est mise en pression car la friction entre le nez 7a et les joints 10 est suf30 fisamment importante pour retenir assemblées les pièces du connecteur lors du test d'étanchéité. La déconnexion pourra alors s'opérer intempestivement n'importe quand dans la vie du connecteur. Selon l'invention, pour pallier ce risque, on a 35 prévu des moyens dans le connecteur qui permettent de distinguer entre les deux états rappelés ci-dessus (verrouillé ou non verrouillé) qui peuvent être pris l'un pour l'autre par l'opérateur dans un connecteur de l'état de la technique. Ces moyens sont ici constitués par 5 l'égalité ou la quasi-égalité de la longueur du nez 7a mentionnée Ll à la figure 2 et prise entre l'extrémité de ce nez 7a et le flanc 14a de la collerette 14 tourné vers cette extrémité, avec la distance L2 qui sépare, dans la partie femelle 1 du raccord, l'anneau d'étanchéité 10 de 10 la zone du premier contact S de la collerette 14 avec la bague 15 lors du mouvement de connexion. La distance Ll peut être un peu plus courte que la distance L2, de sorte que dans la position représentée il existe une fuite entre les deux parties mâle et fe15 melle du connecteur. Il ne faut cependant pas que la longueur L2 soit très inférieure à la longueur Ll pour que l'étanchéité existe bien lorsque la collerette 14 a passé correctement la bague de verrouillage 15. A la figure 3, le connecteur représenté diffère 20 du connecteur de la figure 2 par l'existence d'un témoin de verrouillage et de confirmation de ce verrouillage 18 qui peut coulisser dans la bague 15. Ce témoin de verrouillage 18 comporte comme la bague 15 une pente 19, si bien que lorsqu'on introduit l'embout 7, au passage de la 25 collerette 14, la bague 15 s'escamote vers le bas tandis que le témoin de verrouillage est sorti vers le haut pour saillir hors de la bague 15. Lorsque la collerette 14 atteint l'alésage 13, la bague 15 remonte sous l'effet de l'élasticité de ses pattes 16 derrière la collerette 14 30 alors que le témoin de verrouillage 18 reste toujours en saillie par rapport à cette bague. L'opérateur doit appuyer sur le témoin 18 qui, s'il redescend sans entrave à l'intérieur de la bague 15, confirme la qualité du verrouillage de la connexion. Si en revanche la collerette 35 14 n'a pas totalement passé la bague 15 elle peut être immobilisée le long de la pente 19 et l'opérateur, qui appuie sur le témoin 18, peut provoquer le déplacement à rebours de l'embout 7. Il croit avoir confirmé le verrouillage de la connexion alors qu'en réalité celui-ci 5 n'est pas du tout réalisé. Avec un test de fuite, si comme dans le cas précédent la distance L2 qui sépare l'anneau d'étanchéité 10 de la zone de premier contact Si de la collerette 14 lorsqu'elle est introduite dans la partie femelle du raccord avec le témoin de verrouillage 10 18, est légèrement supérieure ou égale à la longueur Li du nez 7a de l'embout 7 comme mesurée précédemment, il existera une fuite entre les deux pièces du raccord qui indiquera la défectuosité de la connexion. La position déterminée susdite est, dans ce cas de figure, celle re15 présentée, c'est-à-dire celle du premier contact de la collerette 14 avec la pente 19 du témoin de verrouillage. Un enfoncement partiel plus important conduit à un escamotage de la bague 15 qui est perceptible par l'opérateur. On notera que la collerette 14 peut coopérer, en aval des surfaces coniques 17 et 19 avec des surfaces cylindriques 20, 21 de la bague 15 et du témoin 18. Si la collerette s'immobilise à ce niveau, selon la différence entre les longueurs Ll et L2, l'étanchéité est ou n'est 25 pas assurée. Ceci n'est pas très grave car dans ces conditions lorsque l'opérateur actionne le témoin 18, il ne peut pas l'enfoncer et ne peut donc pas confirmer le verrouillage, ce qui l'incite à revoir la qualité de la connexion. Aux figures 4 et 5, la variante de réalisation consiste dans le fait que les deux anneaux d'étanchéité 10 sont en un matériau élastiquement déformable de manière qu'une compression axiale se traduise par une augmentation de leurs dimensions radiales. Ces anneaux 10 35 sont placés entre le nez 7a de l'embout et la partie fe- melle 1 de manière que, sans compression axiale, ils n'assurent pas d'étanchéité entre ces deux parties. En d'autres termes, dans cet état, ils laissent subsister une fuite entre les deux éléments du connecteur. A la figure 5 on constate que lorsque la collerette 14 atteint les zones 20 et 21 susdites, elle parvient au contact de l'un des anneaux d'étanchéité 10 et le comprime axialement ainsi que l'autre par l'intermédiaire d'un ressort 22 qui présente des épaule10 ments 22a, 22b en contact avec les anneaux 10, ce qui conduit à un gonflement radial de ces anneaux qui assure alors l'étanchéité entre le nez 7a et la pièce 1. On comprend que l'opérateur peut ramener le témoin de verrouillage dans sa position de confirmation de ver15 rouillage, si cette position correspond à un état du connecteur tel que celui de la figure 4, le connecteur est fuyant et cette fuite peut être détectée aux tests de mise sous pression, alors que si cette position correspond à un verrouillage correct de la connexion, 20 l'étanchéité est assurée entre l'embout 7 et la pièce femelle 1. La variante des figures 6 et 7 est semblable à celle des figures 4 et 5. Dans le cas de ces dernières figures, il n'existe qu'un anneau d'étanchéité 10 qui est 25 maintenu en regard d'une gorge 23 de la pièce 1 entre deux pistons 24 et 25 tubulaires, le piston 24 formant une entretoise de poussée et le piston 25 étant sollicité dans le sens contraire au sens de connexion par un ressort 26. Dans cet état, il n'y a pas d'étanchéité assurée 30 entre la pièce 1 et le nez 7a de l'embout, la collerette 14 étant au contact des surfaces en pente 17 et 19 du système de verrouillage avec témoin. Dès que la collerette 14 parvient au contact du piston 24, elle forme poussoir et entraîne celui-ci ainsi que le joint 10 et le 35 piston 25 à l'encontre du ressort 26, extrayant ainsi l'anneau 10 de la gorge 23 pour le placer dans l'alésage 9 o il assure l'étanchéité entre le nez 7a de l'embout 7 et la partie femelle 1 du connecteur. Dans toutes ces figures, les mêmes éléments portent les mêmes références. 1l REVEND I CAT IONS 1. Connecteur rapide comportant une pièce femelle (1) avec un alésage étagé dont une section (13) de grand 5 diamètre peut accueillir une collerette (14) extérieure d'un embout (7) tubulaire mâle et comporte une bague (15) de verrouillage mobile radialement par rapport à cet alésage (13), et dont une section (9) de petit diamètre peut accueillir la partie distale (7a) de l'embout par rapport 10 à la collerette (14) et comporte au moins un anneau (10) d'étanchéité, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens prévus en correspondance entre la section de petit diamètre (9) de l'alésage et la partie distale (7a) de l'embout qui, pour toute position de la collerette (14) 15 par rapport à la bague de verrouillage (16) située en deçà d'une position déterminée dans le sens de la connexion du connecteur, ménagent une fuite entre l'alésage (9) et l'embout (7). 2. Connecteur selon la revendication 1, caracté20 risé en ce que les moyens susdits sont formés par la quasi égalité de la longueur (Ll) de la partie distale (7a) de l'embout à partir de la collerette (14) et de la distance (L2) séparant la bague (15) de l'anneau d'étanchéité (10), les deux mesurées à partir des zones 25 (S, Si) de la bague (15) et de la collerette (14) venant en premier au contact l'une de l'autre dans le sens de connexion, ce premier contact définissant ladite position déterminée. 3. Connecteur selon la revendication 1, caracté30 risé en ce que les moyens susdits sont formés par un piston annulaire (25) monté coulissant dans la section (9) de petit diamètre de l'alésage, à l'encontre d'un organe élastique (26) de rappel, par l'anneau d'étanchéité (10) logé avec jeu dans une gorge (23) de cette section (9) et 35 rappelé en direction de cette gorge, par le piston (25) et par la collerette (14) qui, à partir de la position déterminée susdite, dans le sens de connexion, forme un poussoir d'extraction de l'anneau d'étanchéité (10) hors de la gorge (23) en direction du piston annulaire (25). 4. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens susdits comprennent au moins un anneau d'étanchéité (10) radialement déformable sous l'effet d'une compression axiale, un épaulement radial (22a, 22b) rappelé élastiquement contre l'anneau (10) et 10 la collerette (14) formant poussoir de compression de l'anneau (10) contre l'épaulement (22a, 22b) à partir de la position déterminée susdite dans le sens de la connexion. 5. Connecteur selon la revendication 2, caracté15 risé en ce que la bague de verrouillage (15) comporte un témoin (18) de verrouillage et de confirmation de verrouillage, coulissant dans l'épaisseur axiale de la bague (15), et en ce que la zone susdite (Sl) de contact de la bague est située sur le témoin (18).