Brevet FR3064713A1 — publié le 20181005

L'invention se rapporte à une partie mâle d'un raccord rapide VDA pour raccorder un tuyau métallique à un autre composant ou à un autre tuyau. Dans la présente demande de brevet, "raccordements VDA" doivent être compris comme des raccordements standards recommandés par l'Association Allemande de l'Industrie Automobile ou "VDA" en Allemand pour "Verband der Automobilindustrie", qui est un groupe d'intérêt Allemand de l'industrie automobile Allemande. Les raccordements rapides VDA sont utilisés par la majorité des fabricants sur le marché de l'Automobile et des Camions. L'invention s'applique en particulier au domaine technique du raccordement fluidique dans les circuits de refroidissement du moteur et pour le refroidissement des batteries de véhicules électriques ou hybrides. L'invention peut également être utilisée dans d'autres systèmes similaires contenant du fluide ou du gaz et utilisant des raccordements VDA similaires. La plupart des raccords rapides VDA existants sont en plastique et sont utilisés pour raccorder des tuyaux en plastique ou des tuyaux souples en caoutchouc et comprennent une attache métallique pour verrouiller ledit raccord sur les tuyaux et peuvent avoir des ergots d'orientation pour la fixation de la rotation du raccord mâle à bague de verrouillage dans une direction correcte. Malheureusement, dans certains environnements non adaptés aux éléments en plastique, par exemple dans les zones à haute température ou dans certaines zones qui nécessitent une certaine rigidité de raccordement, par exemple : sur le côté chaud du moteur à combustion ou à proximité du système d'échappement ou aux endroits où l'espace est limité, un tuyau métallique plus rigide est alors préféré par rapport à un tuyau en caoutchouc ou en plastique plus souple où sa position est moins définie. Il se pourrait aussi, pour des raisons de manipulation et d'assemblage, qu'un tuyau plus rigide soit préféré. Lesdits tuyaux métalliques sont souvent réalisés en aluminium ou en acier. Afin de raccorder lesdits tuyaux métalliques, une pièce d'extrémité métallique usinée est souvent brasée ou soudée sur l'extrémité de tuyau, ce qui est coûteux et génère un risque de fuite dans les raccordements brasés. De plus, les ergots d'orientation ne peuvent pas être réalisés par tournage et, par conséquent, sont également brasées sur l'ensemble ultérieurement, ce qui complique la fabrication dudit raccord mâle. Compte tenu de ce qui précède, le but de l'invention est de fournir un raccord mâle qui est adapté aux tuyaux métalliques et qui est réalisé sans aucun 35 brasage ou soudage pour simplifier le procédé de fabrication, afin d'éviter les fuites et de réduire le coût de fabrication. 3064713 2 À cet effet, l'objet de l'invention est un procédé de fabrication d'un agencement fluidique, ledit agencement fluidique comprenant au moins un tuyau et un raccord mâle à bague de verrouillage configuré pour coopérer avec un raccord femelle, ledit procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : 5 (a) fournir un raccord mâle à bague de verrouillage configuré pour coopérer avec un raccord femelle, (b) fournir un tuyau métallique, (c) monter le raccord mâle à bague de verrouillage sur le tuyau, (d) élargir le tuyau métallique. 10 L'agencement fluidique de l'invention est complètement hermétique, la surface d'étanchéité cylindrique étant créée par l'élargissement du tuyau exécuté après le montage du raccord mâle à bague de verrouillage sur le tuyau. En effet, la surface d'étanchéité est réalisée par le tuyau lui-même ; par conséquent, la fixation du raccord mâle à bague de verrouillage ne doit pas nécessairement être étanche. Ainsi, 15 la surface d'étanchéité réalisée par le tuyau élargi élimine toute éventuelle fuite de la jonction de brasage. De plus, l'élargissement du tuyau équipé du raccord mâle à bague de verrouillage permet de fixer le raccord mâle à bague de verrouillage à la fois dans la direction axiale et la direction de rotation. Ainsi, le raccord mâle à bague de verrouillage est fixé mécaniquement à l'extrémité du tuyau pendant l'opération de 20 formage de l'extrémité. Selon une caractéristique de l'invention, ledit procédé comprend une étape (e) consistant à former un nervure d'arrêt sur ledit tuyau métallique, l'étape (e) étant exécutée avant l'étape (c), et lorsque le raccord mâle à bague de verrouillage est placé contre le nervure d'arrêt du tuyau métallique dans l'étape (c). 25 Avantageusement, la nervure d'arrêt empêche le raccord mâle à bague de verrouillage de glisser davantage sur le tuyau pendant l'élargissement dudit tuyau. Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de verrouillage prévu dans l'étape (a) est équipé d'au moins un ergot d'orientation. En variante ou additionnellement, le raccord mâle à bague de verrouillage prévu dans 30 l'étape (a) est équipé d'au moins un évidement de verrouillage circonférentiel agencé au moins partiellement sur une surface externe du raccord mâle à bague de verrouillage, ledit au moins un évidement de verrouillage étant configuré pour coopérer avec un élément complémentaire, tel qu'un ressort métallique, équipant le raccord femelle. Selon une caractéristique de l'invention, l'élargissement du tuyau métallique exécuté dans l'étape (d) est réalisé dans au moins une rainure, de 3064713 3 préférence plusieurs rainures qui sont agencées à l'intérieur du raccord mâle à bague de verrouillage. Ce procédé permet d'améliorer la fixation radiale et/ou axiale du raccord mâle à bague de verrouillage sur le tuyau. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape 5 f) qui consiste à finaliser la surface d'étanchéité de l'agencement fluidique. Selon une caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape g) qui consiste à finaliser le rayon avant du tuyau métallique de l'agencement fluidique. Selon une caractéristique de l'invention, les étapes f) et g) peuvent être 10 exécutées simultanément ou consécutivement, et après l'étape (d) ou en même temps que l'étape (d). Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de verrouillage est monobloc et est réalisé en une seule pièce. Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de 15 verrouillage est réalisé en matériau plastique ou en métal. Le matériau plastique peut être, par exemple, moulé par injection, et choisi, par exemple, dans les familles de polypropylène (PP), de polyamides (PA), de polyoxyméthylène (POM), de polyphtalamide (PPA), de polysulfure de phénylène (PPS), de polysulfone (PSU), de polyétheréthercétone (PEEK), avec ou sans charges comme des fibres de verre ou des 20 fibres de carbone. Le métal peut être, par exemple, moulé sous pression ou forgé, et choisi, par exemple, parmi l'aluminium, le zamak, le magnésium ou l'acier. Un autre objet de l'invention est un agencement fluidique réalisé de préférence par le procédé de fabrication de l'invention, ledit agencement fluidique comprenant au moins un tuyau métallique ayant une nervure d'arrêt, au moins un 25 raccord mâle à bague de verrouillage configuré pour coopérer avec un raccord femelle, ledit raccord mâle à bague de verrouillage étant agencé sur le tuyau métallique, caractérisé en ce que ledit agencement fluidique comprend une surface d'étanchéité réalisée uniquement par l'élargissement du tuyau et positionnée devant le raccord mâle à bague de verrouillage sur la partie extérieure de l'extrémité de 30 tuyau élargie. Avantageusement, la surface d'étanchéité de l'agencement fluidique est configurée pour être en contact avec un ou deux élément(s) d'étanchéité torique(s) du raccord femelle lorsque le raccord mâle à bague de verrouillage est raccordé au raccord femelle. 35 Selon une caractéristique de l'invention, un verrou est agencé dans les zones d'une première extrémité du tuyau. 3064713 4 Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de verrouillage est placé de manière concentrique sur le tuyau métallique. Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de verrouillage comprend une surface externe. 5 Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de verrouillage comprend au moins un ergot d'orientation. Selon une caractéristique de l'invention, l'ergot d'orientation fait saillie par rapport à la surface externe du raccord mâle à bague de verrouillage. Avantageusement, l'ergot d'orientation empêche la rotation d'un deuxième tuyau ou 10 tuyau souple équipé du raccord femelle configuré pour coopérer avec le raccord mâle à bague de verrouillage. Avantageusement, l'ergot d'orientation est fabriqué avec le raccord mâle à bague de verrouillage. Selon une caractéristique de l'invention, l'au moins un ergot 15 d'orientation est réalisée en un matériau plastique moulé ou en un métal moulé sous pression. Selon une caractéristique de l'invention, la forme de l'ergot d'orientation est adaptée à la forme d'un élément complémentaire agencé sur le raccord femelle configuré pour coopérer avec le raccord mâle à bague de verrouillage. 20 Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de verrouillage comprend une pluralité d'ergots d'orientation agencés sur la surface externe dudit raccord mâle à bague de verrouillage. Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de verrouillage comprend au moins une rainure, de préférence plusieurs rainures 25 agencée(s) sur une surface interne dudit raccord mâle à bague de verrouillage, la surface interne étant configurée et conformée pour serrer le tuyau métallique. Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de verrouillage est un raccord VDA mâle configuré pour coopérer avec un raccord VDA femelle ou avec un autre raccord femelle équipé d'un mécanisme de verrouillage 30 similaire. Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de verrouillage comprend au moins un évidement de verrouillage configuré pour coopérer avec un élément complémentaire, tel qu'un ressort métallique, agencé sur le raccord femelle configuré pour coopérer avec le raccord mâle à bague de verrouillage. 3064713 5 Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de verrouillage comprend un orifice, qui est un trou traversant ajusté au diamètre externe du tuyau. Selon une caractéristique de l'invention, le raccord mâle à bague de 5 verrouillage est un raccord VDA mâle configuré pour coopérer avec un raccord VDA femelle. L'invention sera mieux comprise grâce à la spécification détaillée ci-après, qui décrit plusieurs modes de réalisation de l'invention à titre d'exemple et sur la base des figures suivantes : 10 - la Figure 1 est une vue en perspective d'un agencement fluidique selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la Figure 2 est une vue en coupe transversale de l'agencement fluidique illustré dans la Figure 1 selon le premier mode de réalisation de l'invention - la Figure 3 est une vue de dessus de l'agencement fluidique illustré dans 15 la Figure 1 selon le premier mode de réalisation de l'invention, - la Figure 4 est une vue en coupe transversale du raccord mâle à bague de verrouillage de l'agencement fluidique illustré dans la Figure 1 selon le premier mode de réalisation de l'invention, - la Figure 5 est une vue de dessus du raccord mâle à bague de 20 verrouillage illustré dans la Figure 4 de l'agencement fluidique illustré dans la Figure 1 selon le premier mode de réalisation de l'invention, - la Figure 6 est une vue en perspective d'un agencement fluidique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la Figure 7 est une vue en coupe transversale de l'agencement fluidique 25 illustré dans la Figure 6 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, - la Figure 8 est une vue en coupe transversale du raccord mâle à bague de verrouillage de l'agencement fluidique illustré dans la Figure 6 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, - la Figure 9 est une vue de dessus du raccord mâle à bague de 30 verrouillage illustré dans la Figure 8 de l'agencement fluidique illustré dans la Figure 6 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, - la Figure 10 est une vue de dessus de l'agencement fluidique illustré dans la Figure 6 selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, - la Figure 11 est une vue en coupe transversale d'un ensemble fluidique 35 comprenant un agencement fluidique selon le deuxième mode de réalisation de l'invention raccordé à un raccord femelle VDA, et 3064713 6 - la Figure 12 est une vue en coupe transversale d'un ensemble fluidique comprenant un agencement fluidique selon le premier mode de réalisation de l'invention raccordé à un raccord femelle VDA. Quel que soit le mode de réalisation de l'agencement fluidique 1, 5 l'agencement fluidique 1 comprend un tuyau 2 qui s'étend selon un axe longitudinal X-X et qui a une première extrémité 2a. Le tuyau 2 comprend un verrou 2b agencé au niveau de la première extrémité 2a du tuyau 2. L'agencement fluidique 1 comprend en outre un raccord mâle à bague de verrouillage 3 configuré pour coopérer avec un raccord femelle 100 représenté dans les Figures 11 et 12. Avantageusement et comme 10 illustré en particulier dans les Figures 1 à 3, 6, 7, 10 et quel que soit le mode de réalisation, le raccord mâle à bague de verrouillage 3 est placé de manière concentrique sur le tuyau métallique 2 et comprend un orifice 3a, qui est un trou traversant ajusté au diamètre externe du tuyau 2. Comme illustré dans les figures de l'invention, Figures 1 à 10, le raccord 15 mâle à bague de verrouillage 3 comprend une surface externe sur laquelle sont agencées des ergots d'orientation 4. Préférentiellement, deux ergots d'orientation 4 sont agencés de manière diamétralement symétrique sur ladite surface externe du raccord mâle à bague de verrouillage 3. Les ergots d'orientation 4 font saillie par rapport à la surface externe du raccord mâle à bague de verrouillage 3 et sont 20 configurées pour coopérer avec un élément complémentaire équipant le raccord femelle configuré pour coopérer avec le raccord mâle à bague de verrouillage 3. Avantageusement, la forme des ergots d'orientation 4 est adaptée à la forme d'un élément complémentaire. Dans une variante non illustrée, les ergots d'orientation 4 ne sont pas 25 nécessaires et au moins un évidement de verrouillage circonférentiel 3c est nécessaire pour coopérer avec le raccord femelle, ledit évidement de verrouillage circonférentiel 3c étant agencé tout autour de la circonférence dudit raccord mâle à bague de verrouillage 3, afin de coopérer avec un ressort du raccord femelle qui peut être dans une position quelconque tout autour du raccord femelle. 30 Quel que soit le mode de réalisation de l'agencement fluidique 1, le raccord mâle à bague de verrouillage 3 est un raccord VDA mâle configuré pour coopérer avec un raccord VDA femelle. Quel que soit le mode de réalisation de l'agencement fluidique 1, le raccord mâle à bague de verrouillage 3 comprend au moins un évidement de 35 verrouillage 3c configuré pour coopérer avec un élément complémentaire 102, tel qu'un ressort métallique, agencé sur le raccord femelle configuré pour coopérer avec 3064713 7 le raccord mâle à bague de verrouillage 3. L'évidement de verrouillage 3c est formé au moins partiellement par la surface externe du raccord mâle à bague de verrouillage 3. Selon une caractéristique de l'invention et comme illustré dans les figures 5 et 9, le raccord mâle à bague de verrouillage 3 comprend plusieurs rainures 5 5 agencées sur une surface interne dudit raccord mâle à bague de verrouillage 3, la surface interne étant configurée et mise en forme pour serrer le tuyau métallique 2. Le premier mode de réalisation de l'agencement fluidique selon l'invention va maintenant être décrit en référence aux Figures 1 à 5 et 12. Le verrou 2b est biseauté comme le montre la Figure 2. Le tuyau métallique 2 comprend une 10 nervure d'arrêt 2c formée avant le montage du raccord mâle à bague de verrouillage 3 sur le tuyau métallique 2 comme illustré dans la Figure 2. Selon le premier mode de réalisation, l'évidement de verrouillage 3c est annulaire et est agencé partiellement sur la surface externe du raccord mâle à bague de verrouillage 3. L'évidement de verrouillage 3c est formé en partie par le verrou 2b du tuyau métallique 2 et en partie 15 par le raccord mâle à bague de verrouillage 3. L'évidement de verrouillage 3c est une rainure circonférentielle. Dans une variante non illustrée, l'évidement de verrouillage 3c ne peut être positionné que là où un ressort en acier agencé sur le raccord femelle en a besoin pour son verrouillage. Comme illustré dans la Figure 12, le raccord mâle à bague de verrouillage 20 3 est attaché au raccord femelle VDA 100 comprenant un boîtier femelle de verrouillage 101. Plus précisément, la nervure de verrouillage biseauté 2b est en contact avec une surface complémentaire biseautée d'un élément de serrage 103 du raccord femelle VDA 100. De plus, la première extrémité 2a du tuyau 2 de l'agencement fluidique 1 traverse l'élément de serrage 103 et s'applique contre un 25 élément d'étanchéité 104 du raccord femelle VDA 100. Finalement, l'évidement de verrouillage 3c (non montré dans la figure) coopère avec un ressort métallique de verrouillage 102 du raccord VDA femelle 100, afin de verrouiller le raccord VDA femelle 100 et le raccord mâle à bague de verrouillage 3 ensemble. Le deuxième mode de réalisation de l'agencement fluidique 1 selon 30 l'invention va maintenant être décrit en référence aux Figures 6 à 11. Le raccord mâle à bague de verrouillage 3 comprend une nervure de verrouillage 3b, qui est de préférence biseauté et s'étend sur le tuyau métallique 2 et autour de celui-ci. Le tuyau métallique 2 comprend une nervure d'arrêt 2c formé avant le montage du raccord mâle à bague de verrouillage 3 sur le tuyau métallique 2 comme le montre la Figure 7. 35 Selon le deuxième mode de réalisation, l'évidement de verrouillage 3c est partiellement agencé sur la surface externe du raccord mâle à bague de verrouillage 3. 3064713 8 L'évidement de verrouillage 3c ne s'étend pas sur toute la circonférence de la surface externe du raccord mâle à bague de verrouillage 3 comme illustré dans la Figure 6 mais peut, en variante non illustrée, s'étendre tout autour de la surface externe du raccord mâle à bague de verrouillage 3. L'évidement de verrouillage 3c est formé 5 entre la nervure de verrouillage 3b et un corps 3d de raccord mâle à bague de verrouillage. Comme illustré dans la Figure 11, le raccord mâle à bague de verrouillage 3 est attaché au raccord femelle VDA 100 comprenant un boîtier femelle de verrouillage 101. Plus précisément, la nervure de verrouillage biseauté 3b est en 10 contact avec une surface complémentaire biseautée d'un élément de serrage 103 du raccord femelle VDA 100. De plus, la première extrémité 2a du tuyau 2 de l'agencement fluidique 1 traverse l'élément de serrage 103 et s'applique contre un élément d'étanchéité 104 du raccord femelle VDA 100. Enfin, l'évidement de verrouillage 3c (non montré dans la figure) coopère avec un ressort métallique de 15 verrouillage 102 du raccord VDA femelle 100, afin de verrouiller le raccord VDA femelle 100 et le raccord mâle à bague de verrouillage 3 ensemble. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés avec les figures annexées. Des modifications restent possibles, en particulier du point de vue de la constitution de chaque élément ou par 20 substitution d'équivalents techniques, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un agencement fluidique (1), ledit agencement fluidique (1) comprenant au moins un tuyau (2) et un raccord mâle à 5 bague de verrouillage (3) configuré pour coopérer avec un raccord femelle, ledit procédé est caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (a) fournir un raccord mâle à bague de verrouillage (3) configuré pour coopérer avec un raccord femelle, (b) fournir un tuyau métallique (2), 10 (c) monter le raccord mâle à bague de verrouillage (3) sur le tuyau (2) (d) élargir le tuyau métallique (2). 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, dans lequel ledit procédé comprend une étape (e) consistant à former une nervure d'arrêt (2c) sur ledit 15 tuyau métallique (2), l'étape (e) étant exécutée avant l'étape (c), et lorsque le raccord mâle à bague de verrouillage est placé contre la nervure d'arrêt (2c) du tuyau métallique (2) dans l'étape (c). 3. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, comprenant une étape f) qui consiste à finaliser la surface d'étanchéité de l'agencement fluidique. 4. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape g) qui consiste à finaliser le rayon avant du tuyau 25 métallique de l'agencement fluidique. 5. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élargissement du tuyau métallique (2) exécuté à l'étape (d) est réalisé dans au moins une rainure (5), de préférence plusieurs rainures (5) qui sont 30 agencées à l'intérieur du raccord mâle à bague de verrouillage (3). 6. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le raccord mâle à bague de verrouillage (3) est réalisé en un matériau plastique moulé ou en un métal moulé sous pression. 35 3064713 10 7. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le raccord mâle à bague de verrouillage (3) comprend au moins un ergot d'orientation (4) réalisée en un matériau plastique moulé ou en un métal moulé sous pression. 8. Agencement fluidique (1) réalisé par le procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications précédentes, ledit agencement fluidique (1) comprenant au moins un tuyau métallique (2) ayant un nervure d'arrêt (2c), au moins un raccord mâle à bague de verrouillage (3) configuré pour coopérer avec un raccord femelle, ledit raccord mâle à bague de verrouillage (3) étant agencé sur le tuyau métallique (2), caractérisé en ce que ledit agencement fluidique (1) comprend une surface d'étanchéité réalisée uniquement par l'élargissement du tuyau (2) et positionnée devant le raccord mâle à bague de verrouillage (3) sur la partie extérieure de l'extrémité de tuyau élargie (2). 9. Agencement fluidique selon la revendication 8, dans lequel le raccord mâle à bague de verrouillage (3) comprend une surface externe sur laquelle est agencé au moins un ergot d'orientation (4). 10. Agencement fluidique selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, dans lequel le raccord mâle à bague de verrouillage (3) est un raccord VDA mâle configuré pour coopérer avec un raccord VDA femelle (100). 11. Agencement fluidique selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel le raccord mâle à bague de verrouillage (3) comprend au moins un évidement de verrouillage (3c) agencé au moins partiellement sur une surface externe du raccord mâle à bague de verrouillage (3), ledit au moins un évidement de verrouillage (3c) étant configuré pour coopérer avec un élément complémentaire (102), tel qu'un ressort métallique, agencé sur le raccord femelle (100) configuré pour coopérer avec le raccord mâle à bague de verrouillage (3).