Brevet FR2862739A1 — publié le 20050527

pour assurer l'étanchéité, de préférence en serrant entre eux de façon étanche au fluide un joint annulaire d'étanchéité. On connaît déjà, notamment par FR 2 738 894, un dispositif de raccordement de ce type qui est réalisé sous la forme d'un collier ouvert, généralement en forme de C, et qui est assemblé selon un mouvement radial, c'est à dire perpendicu laire à l'axe commun des tubulures. Dans ces solutions connues, le choix du matériau constitutif du collier est essentiel pour assurer une bonne liaison mécanique. Il s'agit d'un collier métallique, généralement en acier à ressort, le choix de ce matériau étant justifié par le besoin d'une souplesse suffisante pour permettre au collier de s'écarter au passage au-dessus des tubulures et d'être en même temps suffisamment rigide pour garantir le maintien des tubulures et empêcher une extraction trop facile du collier, après sa mise en place. Ces solutions connues ont notamment pour inconvénient d'utiliser un matériau coûteux qui, de surcroît, doit subir un traitement anticorrosion d'un coût élevé, si bien que le prix global du composant est peu compétitif par rapport à une solution qui utiliserait une matière plastique. En outre, bien que ce collier soit maintenu sur les tubulures par l'effet ressort du matériau utilisé, il reste néanmoins vulnérable à l'extraction. Or, pour certaines liaisons fluidiques qui impliquent des risques, il est nécessaire de garantir l'empêchement d'un désassemblage du collier sous un effort très important. Par ailleurs, l'assemblage du collier sur les tubulures pose également des difficultés. En effet, les extrémités du collier métallique sont définies pour être en appui sur la périphérie de la collerette, du bourrelet ou des tubulures, et ainsi pouvoir s'écarter dès qu'une pression radiale d'assemblage est exercée. Dans ces solutions connues, le collier ne dispose pas de butée de retenue axiale qui permettrait de le guider au départ de son mouvement d'assemblage. Il en résulte donc un risque important de mauvais montage du collier sur les tubulures et donc un risque de ne pas assurer la fonction d'étanchéité requise. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités. Elle propose à cet effet un dispositif de raccordement du type défini précédemment, dans lequel le collier ouvert est muni de butées de retenue propres à exercer un appui axial contre la collerette et contre le bourrelet pour les sollici- ter l'un vers l'autre, et dans lequel le collier ouvert est en outre muni d'au moins un organe de verrouillage situé dans la région du fond et agencé pour coopérer avec une région d'engagement prévue dans la région d'extrémité de l'une au moins des tubulures afin d'empêcher le collier ouvert, une fois mis en place, de se déplacer dans une direction opposée à sa direction d'introduction. Comme dans les solutions connues, le collier ouvert est déformable et est donc maintenu sur les régions d'extrémité 25 des tubulures par déformation élastique. Cependant, comme ce collier ouvert dispose d'au moins un organe de verrouillage qui coopère avec l'une au moins des régions d'extrémités des tubulures, cela empêche tout démontage intempestif du collier, une fois mis en place. Il en résulte une plus grande sécurité. Dans ces conditions, l'utilisation d'un matériau métallique, en particulier d'un acier à ressort, n'est plus nécessaire pour réaliser le collier ouvert. La présence de l'organe de verrouillage rend le collier ouvert pratiquement indémontable, sauf à déformer ou casser volontairement l'organe de verrouillage pour permettre le démontage du collier. D'autres caractéristiques, complémentaires et/ou alternati-5 ves, de l'invention sont les suivantes: - l'organe de verrouillage est réalisé sous la forme d'une languette déformable dont une extrémité est rattachée à un bord périphérique du collier et dont une autre extrémité est munie d'une dent s'étendant dans une direction sensiblement axiale et agencée pour coopérer avec la région d'engagement; - la languette déformable s'étend dans une direction sensiblement radiale à partir du bord périphérique du collier 15 ouvert; - le collier ouvert comprend deux flancs en forme générale de C espacés axialement, tandis que l'organe de verrouillage est découpé dans l'un des flancs; - les deux flancs en forme générale de C du collier ouvert sont reliés entre eux par des ponts de matière qui s'étendent dans la direction axiale; - chacune des butées de retenue présente une section générale en forme de U avec deux branches d'appui découpées respectivement dans les deux flancs du collier ouvert; le collier ouvert comprend au moins deux organes de 30 verrouillage qui alternent avec des butées de retenue; - le collier ouvert admet un axe de symétrie passant par le milieu de l'ouverture et il comprend deux organes de verrouillage qui s'étendent symétriquement de part et d'autre de l'axe de symétrie; - les extrémités des branches du collier ouvert sont munies de profils de guidage pour faciliter l'écartement des branches lors de la mise en place du collier ouvert et faciliter l'engagement des butées de retenue; - le fond du collier ouvert est incurvé ; - un jeu annulaire est ménagé entre la collerette et le collier ouvert pour la mise en place d'une lèvre d'étanchéité ; - l'organe de verrouillage est réalisé démontable par rupture ou déformation; - le collier ouvert est réalisé dans une matière plastique. 15 Sous un autre aspect, l'invention concerne un jeu de tubulu res, comprenant une première tubulure ayant une région d'extrémité agencée pour coopérer avec une région d'extrémité d'une seconde tubulure, la première tubulure comportant un bourrelet propre à être reçu dans la collerette de la seconde tubulure, le jeu de tubulures étant agencé pour être raccordé au moyen d'un dispositif de raccordement tel que défini précédemment, l'une au moins des tubulures étant aménagée pour définir au moins une région d'engagement pour l'organe de verrouillage. A titre d'exemple, cette région d'engagement peut être un espace annulaire entre le bourrelet et la collerette, ou encore une fente aménagée dans une face annulaire de la collerette. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de raccordement de tubulures selon l'invention, la coupe étant prise suivant la ligne I-I de la figure 2; - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est un détail, à échelle agrandie, de la figure 5 1; - les figures 4, 5 et 6 illustrent trois étapes de mise en place du dispositif de raccordement des figures 1 à 3; - la figure 7 est une vue en coupe analogue à la figure 1, dans laquelle une lèvre souple d'étanchéité est adjointe au dispositif de raccordement; et - la figure 8 est une vue partielle en coupe montrant la 15 coopération d'un organe de verrouillage dans une variante de réalisation. On se réfère d'abord aux figures 1 et 2 qui montrent un dispositif de raccordement réalisé sous la forme d'un collier ouvert 10 et utilisé pour le raccordement coaxial (axe XX) d'une première tubulure 12, ou tubulure mâle, et d'une seconde tubulure 14, ou tubulure femelle. La tubulure 12 comporte une région d'extrémité 16 munie d'un bourrelet périphérique 18 qui définit un rebord annulaire, tandis que la tubulure 14 comprend une région d'extrémité 20 qui définit une collerette 22 dans laquelle vient s'engager, au moins en partie, le bourrelet 18. Les régions d'extrémité 16 et 20 sont conçues pour coopérer mutuellement, ici par emboîtement. Dans l'exemple, la tubulure 14 constitue une tubulure d'entrée ou de sortie d'un échangeur de chaleur 24 (représenté partiellement), tandis que la tubulure 12 constitue une conduite amenant un fluide caloporteur dans ou hors de cet échangeur de chaleur. Dans une application préférentielle de l'invention, l'échangeur de chaleur 24 constitue un radiateur de refroidissement d'un moteur de véhicule automobile ou encore un radiateur de chauffage de l'habitacle d'un tel véhicule. Pour réaliser une liaison étanche entre les deux tubulures, un joint annulaire d'étanchéité 26 est inséré au montage entre la collerette et le bourrelet, le collier ouvert 10 étant agencé pour solliciter axialement l'un vers l'autre le bourrelet 18 et la collerette 22 pour comprimer le joint 26 et garantir l'étanchéité. Sur le détail de la figure 3, on voit que la collerette 22 prolonge une partie cylindrique 28 de la tubulure 14 et qu'elle présente une section en forme de L avec une partie annulaire 30 et une partie cylindrique 32. La partie cylindrique 32 définit un rayon intérieur R1 (figure 3) supérieur au rayon extérieur R2 du bourrelet 18, ce qui permet de définir une région annulaire 34, appelée aussi région d'engagement, dont la fonction sera expliquée plus loin. Le collier ouvert 10 (figure 2) est adapté pour s'engager latéralement (assemblage radial) sur les deux tubulures 12 et 14 dont les régions d'extrémité ont préalablement été emboîtées. Le collier ouvert 10 est réalisé en un matériau élastiquement déformable. Dans l'exemple de réalisation, il présente un fond incurvé 36 se prolongeant par deux branches 38 ayant des extrémités respectives 40 qui définissent une ouverture 42. Le collier ouvert admet un axe de symétrie S qui passe par le milieu de l'ouverture 42. Dans l'exemple, le collier ouvert 10 comprend deux flancs en forme générale de C, à savoir un flanc 44 situé à gauche de la figure 1, et que l'on voit aussi sur la figure 2, et un flanc 46 représenté à droite de la figure 1, et que l'on voit aussi sur les figures 4 à 6. Ces deux flancs sont espacés axialement et réunis entre eux par des ponts de matière 48 qui s'étendent dans la direction axiale XX. Le flanc 44 (figure 2) comprend trois découpes radiales 50 situées à 90 les unes des autres qui facilitent la déforma tion de l'anneau ouvert, notamment l'écartement de ses branches, comme on le verra plus loin. De la même manière, le flanc 46 comprend trois découpes analogues 52 (figures 4 à 6) qui ont la même fonction que les découpes 50. Les ponts de matière 48, en combinaison avec les flancs 44 et 46, définissent une gorge périphérique en forme de U, tournée vers l'axe XX et propre à appuyer d'une part contre la collerette 22 (plus précisément contre sa partie annulaire 30) (figures 1 et 3) et d'autre part contre une région annulaire 54 (figures 1 et 3) du bourrelet 18. On comprendra que les découpes 50 et 52 aménagées respectivement dans les flancs 44 et 46 contribuent à la formation des butées de retenue axiales précitées et à la souplesse (déformation élastique) du collier 10. Comme on peut le voir aussi sur la figure 2, les extrémités 40 des branches 38 sont munies de profils de guidage 56 destinés à faciliter l'écartement des branches lors de la mise en place du collier et à faciliter l'engagement des butées de retenue. Ces profils de guidage 56 définissent deux rampes en vis à vis et chacun d'eux s'étend entre les flancs 44 et 46 précités. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le collier ouvert est muni d'au moins un organe de verrouillage 60 (figures 1 et 3), ici deux organes de verrouillage (figures 4 à 6). Ces deux organes de verrouillage 60 sont formés par découpe dans le flanc 46. Dans l'exemple, ces deux organes de verrouillage 60 sont réalisés chacun sous la forme d'une languette déformable dont une extrémité 62 est rattachée à un bord périphérique 64 du collier et dont une autre extrémité 66 est munie d'une dent 68 s'étendant dans une direction sensiblement axiale et agencée pour coopérer avec la région d'engagement 34 précitée (figures 1 et 3). Les deux languettes 60 s'étendent symétriquement par rapport à l'axe de symétrie S (figure 4) et, dans l'exemple, elles forment entre elles un angle A de 90 . On remarquera que les organes de verrouillage 60 alternent avec les butées axiales de retenue. Comme on le voit sur la figure 4, le flanc 46 comprend deux prolongements 70 qui forment également entre eux un angle A, et à partir desquelles sont reliées les extrémités respectives 62 des deux languettes. Les languettes sont dimensionnées et conçues pour que leurs dents respectives 68 puissent s'engager dans la région d'engagement 34 précitée. Le dispositif de raccordement des figures 1 à 3 s'utilise de la manière suivante. Après emboîtement des régions d'extrémité des deux tubulures avec insertion du joint 26, l'anneau ouvert 10 est présenté latéralement comme montré sur la figure 4. Les profils de guidage 56 viennent en appui contre la partie cylindrique 32 de la collerette 22, c'est à dire contre la partie de plus grand diamètre de l'assemblage ainsi obtenu. L'anneau est ensuite déplacé dans une direction d'introduction D (figure 4) qui correspond également avec son axe de symétrie S. À mesure que le collier ouvert est engagé, dans la direction D précitée, les branches 38 s'écartent mutuellement en déformant le collier. Cette déformation est facilitée par la présence des découpes dans les flancs 44 et 46. Lors de cet écartement, les profils de guidage 56 garantissent que les butées de retenue axiales s'engagent dans le bourrelet et la collerette des tubulures, cela pendant le mouvement d'assemblage du collier. Une fois le collier complètement engagé (figure 6), la collerette 22 vient en appui contre la partie intérieure du fond incurvé 36 et les branches 38 se rapprochent mutuelle-ment, les extrémités 40 des branches définissant alors une ouverture 42 (figure 6) dont la distance est inférieure au diamètre extérieur de la collerette. Au cours de ce mouvement d'introduction, les deux organes de verrouillage 60 s'écartent dans la direction axiale et leurs dents respectives 68 sont écartées dans la direction axiale 2862739 10 pour venir ensuite se déplacer en sens inverse, dans la même direction axiale et s'engager dans la région d'engagement 34, comme montré sur la figure 3. La présence de ces deux organes de verrouillage, qui se situent dans la région du fond incurvé 36, donc à l'opposé de l'ouverture 42 contribue au maintien du collier en position d'assemblage. De la sorte, ce collier peut être réalisé également en matière plastique, par exemple en une matière du type polyamide. Il en résulte que le collier ne peut se démonter de manière inopinée. Si l'on souhaite démonter le collier ouvert, il est nécessaire de déformer ou casser volontairement le ou les organes de verrouillage afin de permettre l'extraction du collier dans une direction opposée à la direction d'introduction D. On se réfère maintenant à la figure 7 qui montre deux tubulures et un dispositif de raccordement analogues à ceux de la figure 1. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 7, il existe un jeu annulaire 72 entre la partie cylindrique 28 de la collerette 22 et l'intérieur du flanc 44. On profite de la présence de ce jeu 72 pour y loger l'extrémité 74 d'une lèvre souple d'étanchéité 76 dont une autre extrémité 78 se raccorde à une paroi 80 qui peut, par exemple, faire partie d'un boîtier logeant l'échangeur de chaleur 24 (figure 7). Dans la variante de réalisation de la figure 8, l'organe de verrouillage 60 est analogue à celui représenté aux figures 1 à 3. En revanche, la collerette 22 présente un profil d'extrémité différent, qui se termine par une face annulaire 82 dans laquelle sont aménagées des fentes 84 appropriées. Ces fentes 84 constituent une autre forme de réalisation d'une région d'engagement pour coopération avec la dents 68 du ou des organes de verrouillage. De manière générale, le dispositif de l'invention comporte un ou plusieurs organes de verrouillage qui coopèrent avec une région d'engagement, cette dernière étant formée par l'une au moins des tubulures. L'invention trouve une application générale aux circuits de 5 fluide et une application particulière aux circuits de fluide de véhicules automobiles. Revendications 1. Dispositif pour le raccordement coaxial de deux tubulu res, par coopération d'une région d'extrémité (16) d'une première tubulure (12) avec une région d'extrémité (20) d'une seconde tubulure (14), la première tubulure comportant un bourrelet (18) propre à être reçu dans une collerette (22) de la seconde tubulure, le dispositif comprenant un collier ouvert (10) réalisé en un matériau élastiquement déformable et présentant un fond (36) se prolongeant par deux branches (38) ayant des extrémités respectives (40) qui définissent l'ouverture (42) du collier et qui sont susceptibles de s'écarter lors de la mise en place du collier ouvert dans une direction d'introduction (D) généralement radiale par rapport à l'axe (XX) des tubulures et de se rapprocher ensuite après mis en place du collier ouvert, caractérisé en ce que le collier ouvert (10) est muni de butées de retenue (44, 46, 48) propres à exercer un appui axial contre la collerette (22) et contre le bourrelet (18) pour les solliciter l'un vers l'autre, et en ce que le collier ouvert (10) est en outre muni d'au moins un organe de verrouillage (60) situé dans la région du fond (36) et agencé pour coopérer avec une région d'engagement (34; 84) prévue dans la région d'extrémité (16, 20) de l'une au moins des tubulures afin d'empêcher le collier ouvert (10), une fois mis en place, de se déplacer dans une direction opposée à sa direction d'introduction (D). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage (60) est réalisé sous la forme d'une languette déformable dont une extrémité (62) est rattachée à un bord périphérique (64) du collier ouvert (10) et dont une autre extrémité (66) est munie d'une dent (68) s'étendant dans une direction sensiblement axiale et agencée pour coopérer avec la région d'engagement (34; 84). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la languette déformable s'étend dans une direction sensiblement radiale à partir du bord périphérique (64) du collier ouvert (10). 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le collier ouvert (10) comprend deux flancs (44, 46) en forme générale de C espacés axialement, et en ce que l'organe de verrouillage (60) est découpé dans l'un (46) des flancs. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux flancs (44, 46) en forme générale de C du collier ouvert (10) sont reliés entre eux par des ponts de matière (48) qui s'étendent dans la direction axiale (XX). 6. Dispositif selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que chacune des butées de retenue (44, 46, 48) présente une section générale en forme de U avec deux branches d'appui (44, 46) découpées respectivement dans les deux flancs du collier ouvert. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le collier ouvert (10) comprend au moins deux organes de verrouillage (60) qui alternent avec des butées de retenue (44, 46, 48). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le collier ouvert (10) admet un axe de symétrie (S) passant par le milieu de l'ouverture (42) et en ce qu'il comprend deux organes de verrouillage (60) qui s'étendent symétriquement de part et d'autre de l'axe de symétrie. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les extrémités (40) des branches (38) du collier ouvert (10) sont munies de profils de guidage (56) pour faciliter l'écartement des branches (38) lors de la mise en place du collier ouvert et faciliter l'engagement des butées de retenue. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le fond (36) du collier ouvert (10) est incurvé. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'un jeu annulaire (72) est ménagé entre la collerette (22) et le collier ouvert (10) pour la mise en place d'une lèvre d'étanchéité (72). 12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage (60) est réalisé démontable par rupture ou déformation. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, 15 caractérisé en ce que le collier ouvert (10) est réalisé dans une matière plastique. 14. Jeu de tubulures, comprenant une première tubulure (12) ayant une région d'extrémité (16) agencée pour coopérer avec une région d'extrémité (20) d'une seconde tubulure (14), la première tubulure comportant un bourrelet (18) propre à être reçu dans une collerette (22) de la seconde tubulure, le jeu de tubulures étant agencé pour être raccordé au moyen d'un dispositif de raccordement (10) selon l'une des revendica- tions 1 à 13, caractérisé en ce que l'une au moins des tubulures (12, 14) est aménagée pour définir au moins une région d'engagement (34; 84) pour l'organe de verrouillage (60). 15. Jeu de tubulures selon la revendication 14, caractérisé en ce que la région d'engagement est un espace annulaire (34) entre le bourrelet (18) et la collerette (22). 16. Jeu de tubulures selon la revendication 14, caractérisé 35 en ce que la région d'engagement est une fente (84) aménagée dans une face annulaire (82) de la collerette (22).