Brevet FR3155880A1 — publié le 20250530

Dispositif de raccordement automatique de canalisations comportant un embout présentant successivement une partie cylindrique avant rentrant dans un joint d’étanchéité annulaire d’un manchon (2) en le serrant, une partie conique qui s'ouvre puis une gorge circulaire de blocage, le manchon (2) comprenant une épingle de blocage (10) présentant deux côtés (12) se terminant par des crochets axiaux (16) qui dans une position haute de l’épingle (10) maintiennent ces côtés (12) écartés vers l’extérieur, et dans une position basse laisse les côtés (12) se rapprocher en venant dans la gorge de blocage, ce dispositif comportant une bague de verrouillage (20) coulissant sur le manchon (2), comprenant des rebords inférieurs (30) empêchant dans une position d’attente de la bague (20) la descente de l’épingle (10), qui après une première course vers l’arrière de cette bague (20) se dégagent en permettant la descente de l’épingle (10). Figure 1 DISPOSITIF DE RACCORDEMENT AUTOMATIQUE DE CANALISATION DE FLUIDE AVEC SYSTÈME DE VERROUILLAGE La présente invention concerne un dispositif de raccordement automatique de canalisations de fluide comportant un système de verrouillage, ainsi qu’un procédé d’assemblage de ce dispositif et un véhicule automobile comprenant un circuit de refroidissement du groupe motopropulseur équipé de tels dispositifs de raccordement. Un type de dispositif de raccordement automatique connu, présenté notamment par le document FR-A1-3119220, comporte un embout mâle fixé à l’extrémité d’un tuyau de circulation de fluide qui rentre axialement dans l’extrémité arrière d’un manchon pour former un raccord étanche de passage du fluide. L’extrémité avant de l’embout présente une partie avant cylindrique qui est guidée dans une forme conique du manchon, pour s’ajuster ensuite au fond dans un alésage avant assurant un guidage entre ces deux éléments. Un chanfrein avant de la partie cylindrique permet de rentrer dans un joint d’étanchéité annulaire réalisé en élastomère, disposé dans une gorge circulaire intérieure de l’alésage du manchon, cette partie serrant ensuite le joint annulaire afin d’obtenir une étanchéité résistant à la pression du fluide passant dans ce raccord. L’embout comporte après la partie cylindrique avant d’étanchéité, une forme conique qui se prolonge par une partie cylindrique arrière de plus grand diamètre, comprenant une gorge circulaire de blocage. Le manchon comporte vers l’arrière des rainures extérieures transversales recevant les deux côtés sensiblement parallèles d’une épingle, qui peuvent s’écarter par déformation élastique. Lors de l’introduction de l’embout dans le manchon, on a sur des courses axiales se recouvrant en même temps l’entrée de la partie avant cylindrique dans le joint d’étanchéité avec sa compression par le chanfrein avant, et la forme conique de l’embout qui écarte les côtés parallèles de l’épingle pour les glisser sur sa partie cylindrique arrière. On a ensuite en fin de course les côtés de l’épingle qui se resserrent en tombant dans la gorge circulaire de blocage de l’embout, afin d’assurer un blocage axial de ces deux parties entre elles qui résiste à la pression du fluide intérieur. L’embout comporte par ailleurs vers l’arrière sur son contour des nervures allongées axialement qui s’engagent dans des rainures correspondantes de l’entrée du manchon, afin d’assurer un verrouillage angulaire entre ces deux pièces présentant une résistance mécanique importante. Pendant l’introduction de l’embout on peut avoir sur une course axiale partielle deux opérations de déformation élastique qui se superposent, la compression du joint d’étanchéité et l’écartement des côtés de l’épingle, ce qui donne une addition des résistances à l’avancement de l’embout dans le manchon pouvant poser des problèmes d’effort axial important à appliquer pour réaliser ces déformations. En particulier dans un compartiment moteur de véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur avec plusieurs raccordements automatiques de circuits à effectuer, l’opération répétitive d’emboîtement comprenant un effort élevé, dans un espace qui peut être réduit, pose des problèmes d’ergonomie. Il y a alors un risque que des opérations soient mal effectuées avec un blocage qui n’est pas assuré, pouvant générer des pannes. De plus le retrait de l’épingle se fait par son simple soulèvement. Un mouvement au moins partiel de l’épingle, qui peut être fait librement, notamment par une usure du système, une fausse manœuvre ou avec des vibrations, n’assure pas la fiabilité du blocage avec un circuit qui peut s’ouvrir sous la pression du fluide, ce qui pose des problèmes de sécurité. La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur. Elle propose à cet effet un dispositif de raccordement automatique de canalisations de fluide comportant suivant un axe principal un embout présentant successivement une partie cylindrique avant rentrant lors d’un assemblage dans un joint d’étanchéité annulaire d’un manchon en le serrant, une partie conique qui s'ouvre puis une gorge circulaire de blocage, le manchon comprenant une épingle de blocage présentant deux côtés guidés dans des rainures, se terminant par des crochets qui dans une position haute de l’épingle maintiennent ces côtés écartés vers l’extérieur, et dans une position basse laisse les côtés entrer dans la gorge de blocage, ce dispositif étant remarquable en ce qu’il comporte une bague de verrouillage coulissant sur le manchon, comprenant des rebords inférieurs empêchant dans une position d’attente de la bague la descente de l’épingle, qui après une première course vers l’arrière de cette bague se dégagent en permettant la descente de l’épingle. Un avantage de ce dispositif de raccordement est que pendant l’assemblage la bague étant dans sa position avant d'attente, les côtés de l’épingle sont maintenus dans la position écartée de cette bague, et ne serrent pas le cône d’ouverture de l’embout lors de son avance ce qui supprime un effort d’écartement des côtés. On obtient un effort axial de montage réduit, comprenant principalement la force nécessaire pour comprimer le joint d’étanchéité annulaire. De plus dans sa position arrière d’assemblage la bague peut réaliser un blocage des côtés de l’épingle dans leur position resserrée avec un ajustement dans la gorge de blocage de l’embout, ce qui constitue une sécurité empêchant cette épingle de se retirer directement. Le dispositif de raccordement automatique selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, chaque crochet est formé par un pliage d’un fil métallique qui est parallèle à l’axe principal. Dans ce cas, avantageusement dans la position d’attente la bague de verrouillage comporte un rebord inférieur disposé en dessous de chaque crochet, et un espace libre en avant de ce rebord libérant le crochet pour permettre sa descente. Avantageusement, la bague de verrouillage comporte des bords inférieurs empêchant une remontée de l’épingle dans la position d’assemblage. De plus, avantageusement la bague de verrouillage comporte deux bras comprenant chacun en partant de son extrémité arrière successivement le rebord inférieur, l’espace libre et le bord inférieur. Avantageusement, la bague de verrouillage présente un effort de coulissement axial sur le manchon qui est supérieur à l’effort maximum d’engagement de l’embout dans le joint d’étanchéité. L’invention a aussi pour objet un procédé d’assemblage d’un dispositif de raccordement comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce qu’il comporte une étape d’effort axial appliqué entre l’embout et la bague de verrouillage. De plus, la bague de verrouillage comportant des bords inférieurs empêchant une remontée de l’épingle dans la position d’assemblage, après la première course de coulissement de la bague de verrouillage et la descente de l’épingle, avantageusement le procédé comporte une étape suivante de coulissement suivant une deuxième course réalisant un verrouillage de l’épingle par les bords inférieurs. L’invention a de plus pour objet un véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur équipé d’un circuit de fluide caloporteur pour son refroidissement, remarquable en ce qu’il comporte des dispositifs de raccordement de canalisations comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, raccordant des canalisations de ce circuit de fluide. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 présente un manchon d’un dispositif de raccordement automatique selon l’invention avec sa bague de verrouillage en position avant dans une position d’attente de l’assemblage ; FIG. 2 est un schéma présentant en vue de côté le mouvement relatif d’un crochet de côté de l’épingle de ce dispositif ; FIG. 3 présente le manchon avec sa bague en position arrière après l’assemblage ; et FIG. 4 présente les efforts de coulissements axiaux de l’embout et de la bague pendant une opération d’assemblage. Dans l’ensemble du document le côté supérieur ou dessus du dispositif de raccordement est relatif à l’axe vertical présenté sur les figures, dans le véhicule le dispositif de raccordement pouvant prendre toutes les orientations. Les figures 1, 2 et 3 présentent, suivant un axe A comprenant une direction avant AV d’introduction d’un embout non représenté, un manchon 2 comportant successivement en partant de l’arrière un premier alésage 4 recevant de manière ajustée une partie cylindrique arrière de l’embout, un cône se resserrant 6, puis un alésage avant 8 de petit diamètre recevant une partie cylindrique avant de cet embout. Une épingle de blocage 10 comporte deux côtés sensiblement parallèles 12 ajustés dans des rainures transversales 14 disposées de chaque côté du premier alésage 4, qui dans une position d’attente sont maintenus écartés par déformation élastique sans dépasser dans cet alésage. Chaque côté se termine par une extrémité pliée axialement vers l’avant, formant un crochet 16 qui reste en dehors de la rainure 14. L’épingle de blocage 10 est disposée dans le plan transversal d’une gorge circulaire de blocage de l’embout quand il est en fin d’introduction dans le manchon 2. Chaque crochet 16 est serré sur un contour extérieur cylindrique de l’embout 2. Quand l’épingle 10 est en position haute, présentée FIG. 1 , les crochets 16 suivant ce contour cylindrique donne un écartement des côtés de l’épingle 12 qui les maintient en dehors du premier alésage du manchon 4, permettant un coulissement libre de l’embout à l’intérieur. Quand l’épingle 10 est en position basse, présentée FIG. 3 , les crochets 16 en suivant le contour extérieur du manchon 2 par rappel élastique, se resserrent vers le milieu de ce manchon en glissant sur ce contour extérieur pendant la descente ce qui permet aux côtés de l’épingle 12 de tomber dans la gorge de blocage de l’embout. Une bague de verrouillage 20 comporte une partie circulaire couvrant le dessus du manchon 2 en descendant en dessous de son diamètre afin d’assurer un maintien radial sur ce manchon tout en permettant un coulissement axial. La bague de verrouillage 20 comporte en partie inférieure deux bras axiaux 22 s’étendant vers l’arrière, qui couvrent la position axiale de l’épingle 10. Dans la position d’attente, sur chaque bras 22 un rebord inférieur 30 tourné vers l’intérieur, formé en bas et à l’extrémité arrière de chaque bras 22, est disposé en dessous du crochet du côté 16 afin d’empêcher l’épingle 10 de descendre. Dans le mouvement de recul de la bague 20 suivant une première course de cette bague XA, le rebord inférieur 30 passe en arrière du crochet de côté 16 qui passe dans la position 16A pour le laisser dans un espace libre qui est dégagé vers le bas 32, ce crochet peut alors librement descendre en suivant le contour cylindrique du manchon 2. On obtient une course de descente automatique de l’épingle 10, avec ses deux côtés 12 qui tombent dans la gorge de blocage de l’embout. L’opérateur continue ensuite d’appliquer un effort axial sur la bague 20 par rapport au manchon, pour obtenir un deuxième course de bague XB qui fait passer un bord inférieur 34 du bras 22 au-dessus du crochet de côté 16 passant dans la position 16B. On obtient dans cette position finale de l’assemblage un blocage des crochets de côté 16 qui sont maintenus en dessous des bords inférieurs 34. L’épingle 10 ne peut remonter directement. L’ouverture par la suite du dispositif de raccordement, pour une opération de maintenance ultérieure par exemple, nécessite une première opération d’avance de la bague 20, puis une deuxième opération de soulèvement de l’épingle 10. Ces deux manœuvres empêchent de faire une fausse manœuvre qui serait plus facile dans le cas d’une unique opération à effectuer. La FIG. 4 présente en fonction des déplacements axiaux du manchon M et de la bague B par rapport à l’embout, l’effort axial F nécessaire pour réaliser ce mouvement relatif. Pour une première course du manchon X1 l’extrémité cylindrique avant de l’embout glisse dans le deuxième alésage 8 avec peu de résistance donnant un premier niveau de force faible F1 pour cet avancement. Pour une deuxième course du manchon X2 le chanfrein avant de l’embout commence à comprimer le joint annulaire d’étanchéité, avec une résistance qui monte progressivement jusqu’à atteindre le troisième niveau de force F3 qui est élevé. A la fin de cette deuxième course X2 le joint d’étanchéité est entièrement passé sur la partie cylindrique avant de l’embout. Pour une troisième course du manchon X3 le joint d’étanchéité glisse sur la partie cylindrique avant de l’embout, avec un effort constant donnant le deuxième niveau de force F2 qui est modéré. Les forces de frottement de la bague de verrouillage 20 sur la surface extérieure du manchon 2 sont supérieurs au troisième niveau de force F3, cette bague ne coulisse pas sur le manchon de la première course X1 à la troisième course X3. En fin de course X3 l’embout est en butée au fond du manchon 2, l’agrafe 10 est en face de la gorge de blocage de l’embout. Dans ce cas l’opérateur continuant à appliquer une force axiale entre l’embout et la bague 20, cet effort augmente sans déplacement relatif jusqu’à ce qu’il atteigne le quatrième niveau de force F4 qui est supérieur aux forces de frottement de la bague 20 sur le manchon 2, ce qui permet le recul de cette bague suivant la première course de bague XA. Chaque crochet de côté 16 étant descendu, l’opérateur continuant à appliquer la force axiale sur la bague 20 on obtient la deuxième course de bague XB avec les bords inférieurs 34 de cette bague qui viennent au-dessus des crochets de côté 16 en verrouillant la position de l’épingle 10. Une opération d’ouverture du dispositif de raccordement comporte d’abord le déplacement axial vers l’avant de la bague 20 suivant la course XB, puis le soulèvement de l’épingle 10 et enfin la deuxième course XA de cette bague pour permettre ensuite le retrait de l’embout. Dispositif de raccordement automatique de canalisations de fluide comportant suivant un axe principal un embout présentant successivement une partie cylindrique avant rentrant lors d’un assemblage dans un joint d’étanchéité annulaire d’un manchon (2) en le serrant, une partie conique qui s'ouvre puis une gorge circulaire de blocage, le manchon (2) comprenant une épingle de blocage (10) présentant deux côtés (12) guidés dans des rainures (14), se terminant par des crochets (16) qui dans une position haute de l’épingle (10) maintiennent ces côtés (12) écartés vers l’extérieur, et dans une position basse laisse les côtés (12) entrer dans la gorge de blocage, caractérisé en ce qu’il comporte une bague de verrouillage (20) coulissant sur le manchon (2), comprenant des rebords inférieurs (30) empêchant dans une position d’attente de la bague (20) la descente de l’épingle (10), qui après une première course vers l’arrière (XA) de cette bague (20) se dégagent en permettant la descente de l’épingle (10). Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque crochet (16) est formé par un pliage d’un fil métallique qui est parallèle à l’axe principal. Dispositif de raccordement selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans la position d’attente la bague de verrouillage (20) comporte un rebord inférieur (30) disposé en dessous de chaque crochet (16), et un espace libre (32) en avant de ce rebord (30) libérant le crochet (16) pour permettre sa descente. Dispositif de raccordement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague de verrouillage (20) comporte des bords inférieurs (34) empêchant une remontée de l’épingle (10) dans la position d’assemblage. Dispositif de raccordement selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que la bague de verrouillage (20) comporte deux bras (22) comprenant chacun en partant de son extrémité arrière successivement le rebord inférieur (30), l’espace libre (32) et le bord inférieur (34). Dispositif de raccordement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague de verrouillage (20) présente un effort de coulissement axial (F4) sur le manchon (10) qui est supérieur à l’effort maximum d’engagement de l’embout dans le joint d’étanchéité (F3). Procédé d’assemblage d’un dispositif de raccordement selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’effort axial appliqué entre l’embout et la bague de verrouillage (20). Procédé d’assemblage d’un dispositif de raccordement selon la revendication 7, la bague de verrouillage (20) comportant des bords inférieurs (34) empêchant une remontée de l’épingle (10) dans la position d’assemblage, caractérisé en ce qu’après la première course de coulissement (XA) de la bague de verrouillage (20) et la descente de l’épingle (10), il comporte une étape suivante de coulissement suivant une deuxième course (XB) réalisant un verrouillage de l’épingle (10) par les bords inférieurs (34). Véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur équipé d’un circuit de fluide caloporteur pour son refroidissement, caractérisé en ce qu’il comporte des dispositifs de raccordement de canalisations selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, raccordant des canalisations de ce circuit de fluide.