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WO1999008037A1 - Dispositif de raccordement rapide d'un tube a un element rigide - Google Patents

Dispositif de raccordement rapide d'un tube a un element rigide Download PDF

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Publication number
WO1999008037A1
WO1999008037A1 PCT/FR1998/001678 FR9801678W WO9908037A1 WO 1999008037 A1 WO1999008037 A1 WO 1999008037A1 FR 9801678 W FR9801678 W FR 9801678W WO 9908037 A1 WO9908037 A1 WO 9908037A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insert
tube
sleeve
shoulder
rigid element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR1998/001678
Other languages
English (en)
Inventor
Philippe Blivet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Legris SA
Original Assignee
Legris SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Legris SA filed Critical Legris SA
Priority to AU89840/98A priority Critical patent/AU8984098A/en
Publication of WO1999008037A1 publication Critical patent/WO1999008037A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/084—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members combined with automatic locking

Definitions

  • the present invention relates to a device for quick connection of a tube to a rigid element.
  • this type of connector comprises a tubular insert having externally means for fixing it in a housing of the rigid element and internally means for locking the tube in the insert, a seal being arranged between the tube and the housing of the rigid element.
  • the insert is screwed into a thread in the bore of the rigid element and the locking of the tube is ensured by a deformable anchoring washer having radial prongs which come to "bite". the outer face of the tube.
  • the axial immobilization of the tube in the insert is generally not rigidly ensured in this type of connection for the following reasons.
  • the claws are flexible strips which, in the event of traction on the tube, work in elastic buckling so that the more the traction effect is high the more the deformations of the teeth are important and the more the axial displacement of the tube compared to the insert is important.
  • each claw is subjected to a fatigue strain in buckling which shortens the life of the ring.
  • the internal volume of the circuit is not constant because the tube moves relative to the insert under the effect of pressure variations, which can cause disturbances in the operation of certain devices served by the circuit and in particular of the devices anti-lock brakes.
  • the operating pressures can vary between 100 bars and 350 bars at peak, with pulses of 15 hertz.
  • An object of the invention is to design a quick connection device in which the locking of the tube has a high axial rigidity against the forces of withdrawal of the tube with a clearance, if not zero, at least fixed and predetermined in the direction of withdrawal.
  • a device for quick connection of a tube to a rigid element comprising a tubular insert having externally means for fixing it in a bore of the rigid element and internally means for axially immobilizing the tube with respect to the insert opposing at least the extraction of the tube, in which the means for axially immobilizing comprise: - a shoulder formed in the interior surface of the tubular insert, turned towards the rigid element,
  • the sleeve is thus interposed between the shoulder of the insert and the side of the groove of the tube to form a positive stop for rigid retention of the tube in the insert.
  • the insertion of the tube into the insert takes place thanks to the radial elastic expansion of the deformable section of the sleeve.
  • the latter retracts into the groove to oppose the withdrawal of the tube.
  • the withdrawal forces exerted axially on the tube are taken up, between the side of the groove of the tube and the internal shoulder of the insert, by the sleeve which is non-deformable.
  • the shoulder of the insert and the support flank of the groove of the tube are straight and radial and the axial section of the elastically deformable sleeve has a wide end arranged to come into abutment against the shoulder radial of the tubular insert, and a narrow end arranged to elastically penetrate the groove of the tube and come to bear against the radial side of this groove.
  • the shoulder of the insert has at least one frustoconical part diverging towards the rigid element, the bearing flank of the groove of the tube is frustoconical, and the section with elastic radial deformation of the sleeve has one end, the inner surface of which bears on the frustoconical flank of the groove of the tube and the outer surface is supported on one frustoconical shoulder of the insert when the support flank of the tube is brought axially closer to the shoulder of the insert.
  • the latter has a continuously converging interior passage from a wide end to a narrow end.
  • the wide end of the sleeve has a cross section of polygonal shape, while the narrow end of this sleeve has a cross section composed of a succession of arcs of circle whose intersections are connected to the vertices of the polygonal section of the wide end by longitudinal edges between which the sleeve has curved external facets.
  • a sleeve is thus obtained having an intrinsic capacity for radial elastic deformation and having a reduced radial size, as well as good resistance to compression.
  • the longitudinal edges also reinforce the compressive strength of the sleeve by opposing its buckling.
  • the sleeve is made of stamped steel.
  • the sleeve thus has optimum elasticity and mechanical strength characteristics, while being particularly simple and inexpensive to manufacture.
  • a cartridge for conditioning the insert and the sleeve used in the connection device in which the tubular insert provided internally with the sleeve is equipped with an internal retaining sleeve having a portion fitted into the tubular insert, a guard forming a closure plug at one end of the tubular insert and at least two elastically flexible branches having a free end extending beyond the other end of the insert and fitted with radial projections for retaining the sleeve in the insert.
  • the cartridge comprises, between the projecting end of the legs of the sheath and the insert, a washer whose internal diameter is less than the internal diameter of the insert at the corresponding end and whose external diameter is at most equal to outside diameter of the insert at this end.
  • the washer has at least three elastic tabs that can be folded down along the insert outside of it.
  • the free end of the elastic branches of the sheath is equipped beyond the insert and the washer with an annular seal, the radial projections of these branches constituting means of axial retention of the sleeve, washer, and seal. compared to the insert.
  • the free end of the branches of the sheath has an external chamfer arranged to force the bending of the branches of the sheath towards one another when their end penetrates into an associated portion of the bore of the rigid element.
  • FIG. 1 is an axial sectional view of a cartridge of a connection device according to one invention
  • FIG. 2 is a detailed perspective view of the sleeve alone;
  • FIG. 3 is a detail view in axial section of the sleeve of Figure 2;
  • FIGS. 6 and 7 are views in axial section illustrating the mounting of the cartridge of the device connection in an associated housing of the rigid element to which the tube is to be connected;
  • FIG. 8 and 9 are views in axial section illustrating the introduction and axial locking of the tube in the insert
  • FIG. 12 is an enlarged view of the boxed area A of FIG. 9.
  • FIG. 10 and 11 are views similar to Figures 8 and 9 respectively, illustrating an alternative embodiment of a connection device according to one invention
  • FIG. 13 is an enlarged view of the boxed area B of FIG. 11.
  • the device for quickly connecting a tube to a rigid element comprises a tubular insert 1 having an external thread 2 for fixing, a front transverse face 3 and a rear transverse face 4.
  • the tubular insert 1 internally has a bore with an axis shaft 5. This bore has successively, from the rear face 4 to the front face 3, an inlet chamfer 7, a first cylindrical portion 8 and a second cylindrical portion 9 of larger diameter than the first portion 8.
  • An interior transverse shoulder 10 separates the first and second portions 8 and 9.
  • a locking sleeve 12 is arranged in the second cylindrical portion 9 of the stage bore of the insert 1. As is better visible in FIGS. 2 to 5, this locking sleeve has a narrow front end 13 and a wide rear end 14.
  • the narrow front end 13 has a cross section composed of a succession of re-entrant arcs of a circle. The arcs of circle form between them intersections which are here relatively angular, but could advantageously be more rounded to facilitate the manufacture of the sleeve 12.
  • the wide rear end 14 has a polygonal cross section. Longitudinal stiffening edges 15, substantially parallel to one another, connect the vertices of the polygonal section of the wide rear end 14 to the intersections of the circular arcs of the section of the narrow front end 13. Between the edges 15, the sleeve 12 has external curved and concave side facets 16. In this case, the edges 15 are six in number, the section of the wide rear end
  • the locking sleeve 12 can advantageously be made of pressed steel. Its manufacture is thus simple and rapid, and therefore inexpensive. The use of steel makes it possible to combine satisfactory characteristics of elasticity and mechanical resistance to compression, this material also being inexpensive and well suited to production by stamping.
  • the thickness of the locking sleeve depends on the dimensions of the fitting and the degree of stress to which it is subjected. For connection devices used in the automotive field, a thickness of between 0.2 and 0.4 mm is optimal. Similarly, the number of edges
  • 15 of the sleeve may be variable but will preferably be between 3 and 12.
  • the locking sleeve 12 thus has a
  • the shape in succession of arcs of circle of the narrow front end 13 and the curved shape lateral facets 16 provide the locking sleeve 12, and in particular at its narrow front end 13, with an elastic deformation capacity according to a radial direction.
  • the narrow front end 13 of the sleeve 12 is elastically expandable.
  • the locking sleeve 12 has a length close to that of the second cylindrical portion 9 of the bore of the tubular insert 1. Its wide rear end 14 abuts against the internal shoulder 10 of the insert 1. Its end narrow front 13 abuts against a washer 18 disposed against the front face 3. This washer 18 has external tabs 18.1 folded forward by an angle less than the right angle and elastically flexible.
  • connection device also comprises an annular seal 19 intended to seal between the tube and the rigid element to which it must be connected, as will be better explained later.
  • the seal 19 Before mounting the device on the rigid element which is the subject of the connection, the seal 19 is held in position, pressing against the washer 18 by an inner retaining sleeve 20.
  • the assembly consisting of the insert 1, the sleeve 12, seal 19 and sleeve thus form a pre-assembled cartridge ready for use.
  • the sheath 20 comprises a fixing portion 21 fitted into the first cylindrical portion 8 of the bore of the tubular insert 1, and two elastically deformable branches 22 separated by slots 23.
  • the deformable branches 22 have a free front end 24 which projects from the front face 3 of the tubular insert 1 and which has a seat 25 delimited at the front by a projection in the form of a conical shoulder 26 constituting a stop for the seal 19.
  • the free front end 24 of the branches 22 also has an external chamfer 24.1.
  • the sheath is provided with a handle 27 and a guard obturation- and positioning 28 which abuts against the rear face 4 of the insert 1.
  • the guard 28 thus obstructs the bore of the tubular insert 1, which prevents the penetration of impurities during the operations of transport, storage and assembly.
  • the distance between the guard 28 and the conical shoulder 26 delimiting the seat of the seal 19 is chosen so that the shoulder 26 ensures a maintenance with little play of the seal 19, the washer 18 and the locking sleeve. 12 against the internal shoulder 10 of the turbular insert 1.
  • connection device is mounted on a rigid element 30 as follows, in accordance with the illustrations in FIGS. 6 to 9.
  • the rigid element 30 must first be bored to form a stepped bore.
  • This bore is divided into four portions of diameters narrowing from the outside to the inside. There is thus a large diameter portion 31 tapped and intended to receive the insert 1, a portion 32 of smaller diameter than the portion 31 and intended to receive the legs 18.1 of the washer 18, a portion 33 of smaller diameter than the portion 32 and intended to receive the joint 19, a portion 34 whose diameter corresponds substantially to the outside diameter of the tube to be connected and a portion 35 whose diameter is substantially equal to the inside diameter of this tube.
  • the insert 1 is screwed by its external thread 2 into the thread of the first portion 32 of the stage bore of the rigid element 30.
  • the seal 19 is compressed externally to penetrate into the second portion 33 of the bore and on each of its sides between the washer 18 and a shoulder 37 separating the second and third portions 33 and 34 of the bore of the rigid element 30.
  • the elastic tabs 18.1 of the washer 18 penetrate into the portion 32 of the bore of the insert 1 and, by friction, immobilize in rotation of the washer 18, which prevents it from being rotated by the insert 1 and does not affect the seal 18 by friction.
  • the washer 18 abuts against a shoulder 36 separating the first and second portions 32 and 33 of the stage bore of the rigid element 30.
  • a tensile force is exerted on the sheath 20 via the handle 27 to remove the retaining sheath 20 from the turbular insert 1.
  • the fixing portion 21 slides at the inside the first cylindrical portion 8.
  • the sheath 20 being removed, the tube 40, which must be connected to the rigid element 30, is introduced into the tubular insert 1 in accordance with FIG. 8.
  • This tube has an outside diameter close to the diameter of the first cylindrical portion 8 of the bore of the tubular insert 1 and has on the outside a groove 41 which defines a shoulder 42.
  • the groove 41 is of conical shape converging towards the free front end face 43 of the tube 40.
  • the front end 44 of the tube 40 which is rounded or chamfered, enters the converging interior passage. giant 17 of the locking sleeve 12 and, sliding on the inner surface of the sleeve 12, forces the elastic expansion of the front end 44 of the sleeve 12 to allow the passage of the front end of the tube 40. When the shoulder 42 crosses the narrow front end 13 of the sleeve 12, the latter retracts spontaneously in the groove 41 under the effect of its own elasticity and thus locks the tube 40 in the tubular insert 1.
  • any extraction force exerted on the tube 40 is taken up, via the shoulder 42, by the locking sleeve 12 which is itself immobilized axially in abutment against the internal shoulder 10 of the turbular insert 1.
  • the sleeve 12 is thus subjected to significant compressive stresses which it safely collects thanks to its particular shape previously described and illustrated in Figures 2 to 5.
  • the longitudinal stiffening edges 15 substantially strengthen the resistance of the sleeve 12 in particular avoiding any risk of buckling.
  • the front end 44 of the tube 40 is in contact with the seal 19 and compresses it slightly, so that the seal between the tube 40 and the rigid element 30 is ensured .
  • FIGs 10, 11 and 11a illustrate an alternative embodiment of the invention in which the locking sleeve 12 has been mounted in the opposite direction to that of the embodiment previously described with reference to Figures 1 to 9.
  • the narrow end 13 is therefore here facing the rear face 4 of the insert 1, that is to say opposite the rigid element 30, and the wide end 14 is facing the front face 3 of the insert 1, that is to say towards the rigid element 30.
  • the insert 1 has, between the portions 8 and 9 of its bore, a shoulder having a frustoconical part 50 facing the front face 3 of the insert 1 and a straight radial part 51.
  • the distance between the straight part 51 of the washer 18 is slightly greater than the length of the sleeve 12, so that the latter is mounted with a small axial clearance in the insert.
  • the diameter of the part 9 of the bore of the insert 1 is slightly greater than the outside diameter of the sleeve 12 which is consequently mounted with a radial clearance.
  • the tube to be connected designated by the reference 52, has a groove having a frustoconical support flank 53 turned towards the rear, that is to say diverging towards the end 55 of the tube 52, and a straight radial flank 54 facing forward.
  • the front end 55 of the tube 52 which is chamfered, bears against the narrow end 13 of the sleeve 12 and forces it to open out elastically to allow its passage.
  • the narrow end 13 of the sleeve 12 then retracts under the effect of its own elasticity against the frustoconical flank 53 of the groove of the tube until the narrow end abuts against the right flank 54 of the groove of the tube.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de raccordement rapide d'un tube (40) à un élément rigide (30), comportant un insert tubulaire (1) possédant extérieurement des moyens (2) de sa fixation dans un alésage (34) de l'élément rigide (30) et intérieurement des moyens d'immobilisation axiale du tube par rapport à l'insert (1) s'opposant au moins à l'extraction du tube. Les moyens d'immobilisation axiale comportent: un épaulement (10) ménagé dans l'insert tubulaire (1), tourné en direction de l'élément rigide (30) une gorge ménagée sur le tube et ayant un flanc d'appui (42) tourné en direction opposée à l'extrémité du tube un manchon tubulaire (12) interposé entre le tube (40) et la surface intérieure de l'insert tubulaire (1), dont au moins une section axiale destinée à pénétrer dans la gorge du tube (40) est élastiquement déformable radialement au passage de l'extrémité du tube lors de son introduction dans l'insert (1) et constitue un obstacle indéformable s'opposant au rapprochement axial du flanc (42) et de l'épaulement (10) lors d'un effort tendant à séparer axialement le tube (40) de l'insert (1).

Description

Dispositif de raccordement rapide d'un tube à un élément rigide.
La présente invention concerne un dispositif de raccordement rapide d'un tube à un élément rigide.
On connaît des dispositifs de raccordement rapide du type "cartouche" destinés à réaliser la connexion étanche d'un tube dans un alésage d'un élément rigide tel qu'un corps de composant hydraulique ou pneumatique. De manière générale, ce genre de raccord comporte un insert tubulaire possédant extérieurement des moyens de sa fixation dans un logement de l'élément rigide et intérieu- rement des moyens de verrouillage du tube dans l'insert, un joint d'étanchéité étant disposé entre le tube et le logement de l'élément rigide.
Dans les dispositifs de raccordement rapides les plus répandus, l'insert est vissé dans un taraudage de l'alésage de l'élément rigide et le verrouillage du tube est assuré par une rondelle déformable d'ancrage présentant des griffes radiales qui viennent "mordre" la face extérieure du tube .
L'immobilisation axiale du tube dans l'insert n'est en général pas assurée rigidement dans ce type de raccord pour les raisons suivantes. D'abord il peut exister un jeu fonctionnel entre la rondelle à griffes et l'insert lui même. En outre et surtout, les griffes sont des lamelles souples qui, en cas de traction sur le tube, travaillent en flambement élastique de sorte que plus l'effet de traction est élevé plus les déformations des dents est importante et plus le déplacement axial du tube par rapport à l'insert est important.
En réalité l'effort de traction sur le tube est engendré par la pression qui règne dans le circuit auquel appartient le tube. Certains circuits sont en permanence sous une pression constante. Le tube prend sa place dans l'insert et dans ce cas les raccords à griffe sont bien suffisants. Dans d'autres circuits la pression est variable sur une plage importante d'amplitudes et parfois à une fréquence élevée. C'est notamment le cas des circuits de freinage de véhicules automobiles équipés de systèmes anti- bloqueurs de freinage.
Dans ces dernières conditions d'utilisation, les raccords à griffe présentent des inconvénients : chaque griffe est soumise à une contrainte de fatigue en flambe- ment ce qui diminue la durée de vie de la bague.
Le volume intérieur du circuit n'est pas constant car le tube se déplace par rappport à l'insert sous l'effet de variations de pression, ce qui peut engendrer des perturbations dans le fonctionnement de certains appareils desservis par le circuit et notamment des dispositifs anti- bloqueurs de freinage.
En effet dans ces applications aux circuits de freinage les pressions de service peuvent varier entre 100 bars et 350 bars en crête, avec des pulsations de 15 hertz.
Un but de l'invention est de concevoir un dispositif de raccordement rapide dans lequel le verrouillage du tube présente une haute rigidité axiale contre les efforts de retrait du tube avec un jeu, sinon nul, du moins fixe et prédéterminé dans le sens du retrait .
En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon l'invention un dispositif de raccordement rapide d'un tube à un élément rigide, comportant un insert tubulaire possédant extérieurement des moyens de sa fixation dans un alésage de l'élément rigide et intérieurement des moyens d'immobilisation axiale du tube par rapport à l'insert s'opposant au moins à l'extraction du tube, dans lequel les moyens d'immobilisation axiale comportent : - un épaulement ménagé dans la surface intérieure de l'insert tubulaire, tourné en direction de l'élément rigide,
- une gorge ménagée dans la surface extérieure du tube et ayant un flanc d'appui tourné en direction opposée à l'extrémité du tube, - un manchon tubulaire interposé entre le tube et la surface intérieure de l'insert tubulaire (1) dont au moins une section axiale destinée à pénétrer dans la gorge du tube est élastiquement déformable radialement au passage de l'extrémité du tube lors de son introduction dans l'insert et constitue un obstacle indéformable s'opposant au rapprochement axial du flanc et de l' épaulement lors d'un effort tandant à séparer axialement le tube de l'insert.
En service, le manchon s'interpose ainsi entre l' épaulement de l'insert et le flanc de la gorge du tube pour former une butée positive de retenue rigide du tube dans l'insert. Au montage, l'introduction du tube dans l'insert s'effectue grâce à l'expansion élastique radiale de la section déformable du manchon. Dès que le flanc de la gorge du tube a franchi la section déformable du manchon, celle-ci se rétracte dans la gorge pour s'opposer au retrait du tube. Les efforts de retrait exercés axialement sur le tube sont repris, entre le flanc de la gorge du tube et l' épaulement intérieur de l'insert, par le manchon qui est indéformable.
Dans un premier mode de réalisation, l' épaulement de l'insert et le flanc d'appui de la gorge du tube sont droits et radiaux et la section axiale du manchon élastiquement déformable a une extrémité large agencée pour venir en appui contre l' épaulement radial de l'insert tubulaire, et une extrémité étroite agencée pour pénétrer élastiquement dans la gorge du tube et venir en appui contre le flanc radial de cette gorge.
Dans un second mode de réalisation, l' épaulement de l'insert possède au moins une partie tronconique divergente vers l'élément rigide, le flanc d'appui de la gorge du tube est tronconique, et la section à déformation radiale élastique du manchon possède une extrémité dont la surface intérieure prend appui sur le flanc d'appui tronconique de la gorge du tube et la surface extérieure prend appui- sur 1 ' épaulement tronconique de l'insert lorsque le flanc d'appui du tube est rapproché axialement de l' épaulement de l'insert.
Selon un mode de réalisation avantageux du manchon, celui-ci présente un passage intérieur continuellement convergent d'une extrémité large vers une extrémité étroite. L'extrémité large du manchon présente une section transversale de forme polygonale, tandis que l'extrémité étroite de ce manchon présente une section transversale composée d'une succession d'arcs de cercle dont les intersections sont reliées aux sommets de la section polygonale de l'extrémité large par des arêtes longitudinales entre lesquelles le manchon présente des facettes extérieures galbées. On obtient ainsi un manchon ayant une capacité intrinsèque de déformation élastique radiale et présentant un encombrement radial réduit, ainsi qu'une bonne résistance à la compression. Les arêtes longitudinales renforcent en outre la résistance à la compression du manchon en s'opposant à son flambement. Avantageusement, le manchon est réalisé en acier embouti. Le manchon présente ainsi des caractéristiques d'élasticité et de résistance mécanique optimales, tout en étant de fabrication particulièrement simple et peu coûteuse . On prévoit également, selon l'invention, une cartouche de conditionnement de l'insert et du manchon mis en oeuvre dans le dispositif de raccordement, dans laquelle l'insert tubulaire pourvu intérieurement du manchon est équipé d'un fourreau intérieur de maintien ayant une portion emboîtée dans l'insert tubulaire, une garde formant un bouchon d'obturation d'une extrémité de l'insert tubulaire et au moins deux branches élastiquement flexibles ayant une extrémité libre s 'étendant au-delà de l'autre extrémité de l'insert et équipées de saillies radiales de retenue du manchon dans l'insert. Avantageusement, la cartouche comporte, entre l'extrémité saillante des branches du fourreau et l'insert, une rondelle dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre intérieur de l'insert à l'extrémité correspondante et dont le diamètre extérieur est au plus égal au diamètre extérieur de l'insert à cette extrémité. La rondelle comporte au moins trois pattes élastiques rabattables le long de l'insert à l'extérieur de celui-ci.
L'extrémité libre des branches élastiques du fourreau est équipée au- delà de l'insert et de la rondelle d'un joint d'étanchéité annulaire, les saillies radiales de ces branches constituant des moyens de retenue axiale des manchon, rondelle, et joint par rapport à l'insert. L'extrémité libre des branches du fourreau présente un chanfrein extérieur agencé pour forcer la flexion des branches du fourreau l'une vers l'autre lors de la pénétration de leur extrémité dans une portion associée de l'alésage de l'élément rigide.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers, donnés à titre d'exemples non limitatifs.
Il sera fait référence aux dessins en annexe, parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une cartouche d'un dispositif de raccordement conforme à 1 ' invention ;
- la figure 2 est une vue de détail en perspective du manchon seul ; - la figure 3 est une vue de détail en coupe axiale du manchon de la figure 2 ;
- les figures 4 et 5 sont des vues respectivement selon les flèches IV et V de la figure 3 ;
- les figures 6 et 7 sont des vues en coupe axiale illustrant le montage de la cartouche du dispositif de raccordement dans un logement associé de l'élément rigide auquel le tube doit être raccordé;
- les figures 8 et 9 sont des vues en coupe axiale illustrant l'introduction et le verrouillage axial du tube dans l'insert;
- la figure 12 est une vue agrandie de la zone encadrée A de la figure 9.
- les figures 10 et 11 sont des vues analogues respectivement aux figures 8 et 9, illustrant une variante de réalisation d'un dispositif de raccordement conforme à 1 ' invention;
- la figure 13 est une vue agrandie de la zone encadrée B de la figure 11.
En référence aux figures 1 à 9 et en particulier à la figure 1, le dispositif de raccordement rapide d'un tube à un élément rigide selon l'invention comporte un insert tubulaire 1 présentant un filetage extérieur 2 de fixation, une face transversale avant 3 et une face transversale arrière 4. L'insert tubulaire 1 présente intérieurement un alésage étage d'axe 5. Cet alésage possède successivement, de la face arrière 4 à la face avant 3 , un chanfrein d'entrée 7, une première portion cylindrique 8 et une seconde portion cylindrique 9 de plus grand diamètre que la première portion 8. Un épaulement transversal intérieur 10 sépare les première et seconde portions 8 et 9.
Un manchon de verrouillage 12 est disposé dans la seconde portion cylindrique 9 de l'alésage étage de l'insert 1. Comme cela est mieux visible aux figures 2 à 5, ce manchon de verrouillage présente une extrémité avant étroite 13 et une extrémité arrière large 14. L'extrémité avant étroite 13 présente une section transversale composée d'une succession d'arcs de cercle rentrants. Les arcs de cercle forment entre eux des intersections qui sont ici relativement anguleuses, mais pourront avantageusement être plus arrondies pour faciliter la fabrication du manchon 12. L'extrémité arrière large 14 présente quant à elle une section transversale polygonale. Des arêtes longitudinales de rigidification 15, sensiblement parallèles entre elles, relient les sommets de la section polygonale de l'extrémité arrière large 14 aux intersections des arcs de cercle de la section de l'extrémité avant étroite 13. Entre les arêtes 15, le manchon 12 présente des facettes latérales extérieures 16 galbées et concaves. En l'espèce, les arêtes 15 sont au nombre de six, la section de l'extrémité arrière large
14 étant hexagonale. La définition détaillée de la forme du manchon de verrouillage 12 est en outre définie par les figures 2 à 5 qui sont données à titre descriptif.
Le manchon de verrouillage 12 peut avantageuse- ment être réalisé en acier embouti. Sa fabrication est ainsi simple et rapide, et donc peu coûteuse. L'utilisation de l'acier permet de réunir des caractéristiques d'élasticité et de résistance mécanique à la compression satisfaisantes, ce matériau étant en outre peu coûteux et bien adapté à une fabrication par emboutissage. L'épaisseur du manchon de verrouillage dépend des dimensions du raccord et du degré de sollicitations auquel il est soumis. Pour les dispositifs de raccordement utilisés dans le domaine de l'automobile, une épaisseur comprise entre 0, 2 et 0, 4 millimètre se révèle optimale. De même, le nombre d'arêtes
15 du manchon peut être variable mais sera de préférence compris entre 3 et 12.
Le manchon de verrouillage 12 présente ainsi un
-passage intérieur 17 d'axe 5 qui est continuellement convergent de l'extrémité arrière large 14 vers l'extrémité avant étroite 13 du manchon 12. La forme en succession d'arcs de cercle de l'extrémité avant étroite 13 et la forme galbée des facettes latérales 16 procurent au manchon de verrouillage 12, et en particulier à son extrémité avant étroite 13, une capacité de déformation élastique selon une direction radiale. Autrement dit, l'extrémité avant étroite 13 du manchon 12 est élastiquement expansible.
Le manchon de verrouillage 12 présente une longueur voisine de celle de la seconde portion cylindrique 9 de l'alésage de l'insert tubulaire 1. Son extrémité arrière large 14 est en butée contre l' épaulement intérieur 10 de l'insert 1. Son extrémité avant étroite 13 est en butée contre une rondelle 18 disposée contre la face avant 3. Cette rondelle 18 possède des pattes extérieures 18.1 rabattues vers l'avant d'un angle inférieur à l'angle droit et élastiquement flexibles.
Le dispositif de raccordement comporte également un joint d'étanchéité annulaire 19 destiné à assurer l'étanchéité entre le tube et l'élément rigide auquel il doit être raccordé, comme cela sera mieux expliqué ultérieurement .
Avant le montage du dispositif sur l'élément rigide objet du raccordement, le joint d'étanchéité 19 est maintenu en position, en appui contre la rondelle 18 par un fourreau intérieur de maintien 20. L'ensemble constitué de l'insert 1, du manchon 12, du joint 19 et du fourreau forme ainsi une cartouche pré-assemblée prête à l'emploi.
Le fourreau 20 comporte une portion de fixation 21 emboîtée dans la première portion cylindrique 8 de l'alésage de l'insert tubulaire 1, et deux branches élastiquement déformables 22 séparées par des fentes 23.
Les branches déformables 22 possèdent une extrémité avant libre 24 qui s'étend en saillie de la face avant 3 de l'insert tubulaire 1 et qui présente un siège 25 délimité à l'avant par une saillie en forme d' épaulement conique 26 constituant une butée pour le joint 19. L'extrémité avant libre 24 des branches 22 présente de plus un chanfrein extérieur 24.1.
En arrière de la portion de fixation 21, le fourreau est pourvu d'une poignée 27 et d'une garde d' obturation- et de positionnement 28 qui vient en butée contre la face arrière 4 de l'insert 1. La garde 28 bouche ainsi l'alésage de l'insert tubulaire 1, ce qui évite la pénétration d'impuretés lors des opérations de transport, de stockage et de montage. D'autre part, la distance entre la garde 28 et l' épaulement conique 26 délimitant le siège du joint 19 est choisie pour que l' épaulement 26 assure un maintien avec faible jeu du joint 19, de la rondelle 18 et du manchon de verrouillage 12 contre l' épaulement intérieur 10 de l'insert turbulaire 1.
Le montage du dispositif de raccordement sur un élément rigide 30 s'effectue de la manière suivante, conformément aux illustrations des figures 6 à 9.
L'élément rigide 30 doit préalablement être alésé pour former un alésage étage. Cet alésage se divise en quatre portions de diamètres rétrécissant de l'extérieur vers l'intérieur. On distingue ainsi une portion de grand diamètre 31 taraudée et destinée à recevoir l'insert 1, une portion 32 de plus petit diamètre que la portion 31 et destinée à recevoir les pattes 18.1 de la rondelle 18, une portion 33 de plus petit diamètre que la portion 32 et destinée à recevoir le joint 19, une portion 34 dont le diamètre correspond sensiblement au diamètre extérieur du tube à raccorder et une portion 35 dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre intérieur de ce tube.
Au montage, l'insert 1 est vissé par son filetage extérieur 2 dans le taraudage de la première portion 32 de l'alésage étage de l'élément rigide 30. Le joint d'étanchéité 19 se comprime extérieurement pour pénétrer dans la seconde portion 33 de l'alésage et sur chacun de ses flancs entre la rondelle 18 et un épaulement 37 séparant les seconde et troisième portions 33 et 34 de l'alésage de l'élément rigide 30. Simultanément, les pattes élastiques 18.1 de la rondelle 18 pénètrent dans la portion 32 de l'alésage de l'insert 1 et, par friction, immobilisent en rotation la rondelle 18, ce qui évite que celle-ci ne soit entraînée en rotation par l'insert 1 et n'altère par frottement le joint 18. Les extrémités libres 24 des branches 22 du manchon de maintien 20 pénètrent dans la troisième portion 34 de l'alésage de l'élément rigide 30 et leur chanfrein extérieur 24.1 force les branches 22 du fourreau 20 à se plier légèrement l'une vers l'autre par déformation élastique, ce qui libère le fourreau et évite le frottement du fourreau sur le joint en fin de vissage de l'insert 1. En fin de vissage, la rondelle 18 vient en butée contre un épaulement 36 séparant les première et seconde portions 32 et 33 de l'alésage étage de l'élément rigide 30.
Comme cela est illustré par la figure 7, un effort de traction est exercé sur le fourreau 20 par l'intermédiaire de la poignée 27 pour retirer le fourreau de maintien 20 de l'insert turbulaire 1. La portion de fixation 21 glisse à l'intérieur de la première portion cylindrique 8. L'extrémité 24 des branches 22 du fourreau 20, qui glisse d'abord sur le joint 19 puis sur l'extrémité avant étroite 13 du manchon de verrouillage 12, force le fléchissement élastique des branches 22 l'une vers l'autre, pour permettre le retrait du fourreau 20 sans forcer sur l'élasticité du joint 19 et du manchon 12. Le fourreau 20 étant retiré, le tube 40, qui doit être raccordé à l'élément rigide 30, est introduit dans l'insert tubulaire 1 conformément à la figure 8. Ce tube présente un diamètre extérieur voisin du diamètre de la première portion cylindrique 8 de l'alésage de l'insert tubulaire 1 et présente extérieurement une gorge 41 qui définit un épaulement 42. En l'espèce, la gorge 41 est de forme conique convergente vers la face terminale avant libre 43 du tube 40.
L'extrémité avant 44 du tube 40, qui est arrondie ou chanfreinée pénètre dans le passage intérieur conver- géant 17 du manchon de verrouillage 12 et, glissant sur la surface intérieure du manchon 12, force l'expansion élastique de l'extrémité avant 44 du manchon 12 pour permettre le passage de l'extrémité avant du tube 40. Lorsque l' épaulement 42 franchit l'extrémité avant étroite 13 du manchon 12, celle-ci se rétracte spontalnément dans la gorge 41 sous l'effet de son élasticité propre et verrouille ainsi le tube 40 dans l'insert tubulaire 1.
Comme cela est illustré par les figures 9 et 9a, tout effort d'extraction exercé sur le tube 40, en particulier du fait de la montée en pression à l'intérieur du tube 40, est repris, via l' épaulement 42, par le manchon de verrouillage 12 qui est lui-même immobilisé axialement en butée contre l' épaulement intérieur 10 de l'insert turbu- laire 1. Le manchon 12 est ainsi soumis à d'importants efforts de contrainte en compression qu'il encaisse en toute sécurité grâce à sa forme particulière précédemment décrite et illustrée aux figures 2 à 5. En particulier les arêtes longitudinales de rigidification 15 renforcent sensiblement la résistance du manchon 12 en évitant notamment tout risque de flambement.
Au-delà de l' épaulement 42, l'extrémité avant 44 du tube 40 est en contact avec le joint d'étanchéité 19 et le comprime légèrement, de sorte que l'étanchéité entre le tube 40 et l'élément rigide 30 est assurée.
Les figures 10, 11 et lia illustrent une variante de réalisation de l'invention dans laquelle le manchon de verrouillage 12 a été monté en sens inverse de celui du mode de réalisation précédemment décrit en référence aux figures 1 à 9. L'extrémité étroite 13 est donc ici tournée vers la face arrière 4 de l'insert 1, c'est-à-dire à l'opposé de l'élément rigide 30, et l'extrémité large 14 est tournée vers la face avant 3 de l'insert 1, c'est-à- dire vers l'élément rigide 30. L'insert 1 possède, entre les portions 8 et 9 de son alésage, -un épaulement ayant une partie tronconique 50 tournée vers la face avant 3 de l'insert 1 et une partie droite radiale 51.
La distance séparant la partie droite 51 de la rondelle 18 est légèrement supérieure à la longueur du manchon 12, de sorte que ce dernier est monté avec un faible jeu axial dans l'insert. De même le diamètre de la partie 9 de l'alésage de l'insert 1 est légèrement supérieur au diamètre extérieur du manchon 12 qui est par conséquent monté avec un jeu radial.
Le tube à raccorder, désigné par la référence 52, présente une gorge ayant un flanc d'appui tronconique 53 tourné vers l'arrière, c'est-à-dire divergent vers l'extrémité 55 du tube 52, et un flanc droit radial 54 tourné vers l'avant.
Au montage, l'extrémité avant 55 du tube 52, qui est chanfreinée, vient en appui contre l'extrémité étroite 13 du manchon 12 et force celle-ci à s'épanouir élastiquement pour permettre son passage. L'extrémité étroite 13 du manchon 12 se rétracte ensuite sous l'effet de son élasticité propre contre le flanc tronconique 53 de la gorge du tube jusqu'à ce que l'extrémité étroite vienne en butée contre le flanc droit 54 de la gorge du tube.
Un effort de retrait axial ultérieurement exercé sur le tube 52, provoque un déplacement du tube 52 et du manchon 72 dont l'extrémité étroite 13 vient en butée contre la partie droite 51 de l' épaulement de l'insert.
L'effort de retrait exercé sur le tube 52 tend alors, du fait de la conicité du flanc d'appui 53 de la gorge du tube, à élargir l'extrémité étroite 13 du manchon 12. Mais cette extrémité est circonscrite par la base étroite de la partie conique 50 de l' épaulement de l'insert 1 dont le diamètre est égal à son diamètre extérieur et qui s'oppose ainsi à son épanouissement et, partant, au retrait axial du tube 52. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être d'écrits, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, ses caractéristiques essentielles. En particu- lier, bien qu'il ait été décrit un manchon de verrouillage présentant des facettes latérales extérieures concaves, il sera également possible de réaliser un manchon de verrouillage présentant des facettes extérieures convexes, l'extrémité étroite de ce manchon présentant alors une section hexagonale et l'extrémité large présentant une section circulaire ou composée d'une succession d'arcs de cercle sortants. De manière générale, il sera d'ailleurs possible de réaliser un manchon de verrouillage présentant une forme quelconque ayant une extrémité large et une extrémité étroite et possédant une capacité d'expansion élastique de son extrémité étroite.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de raccordement rapide d'un tube (40;52) à un élément rigide (30), comportant un insert tubulaire (1) possédant extérieurement des moyens (2) de sa fixation dans un alésage (34) de l'élément rigide (30) et intérieurement des moyens d' immobilisation axiale du tube (40; 52) par rapport à l'insert (1) s'opposant au moins à l'extraction du tube, caractérisé en ce que les moyens d' immobilisation axiale comportent : un épaulement (10; 50,-51) ménagé dans la surface intérieure de l'insert tubulaire (1), tourné en direction de l'élément rigide (30),
- une gorge ménagée dans la surface extérieure du tube et ayant un flanc d'appui (42,-53) tourné en direction opposée à l'extrémité du tube,
- un manchon tubulaire (12) interposé entre le tube (40; 52) et la surface intérieure de l'insert tubulaire (1), dont au moins une section axiale destinée à pénétrer dans la gorge du tube (40,-52) est élastiquement déformable radialement au passage de l'extrémité du tube lors de son introduction dans l'insert (1) et constitue un obstacle indéformable s'opposant au rapprochement axial du flanc
(42; 53) et de l' épaulement (10; 50; 51) lors d'un effort tê.ndant à séparer axialement le tube (40; 52) de l'insert
(1) •
2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l' épaulement (10) de l'insert (1) et le
-flanc d'appui (42) de la gorge du tube (40) sont droits et radiaux et en ce que la section axiale du manchon (12) élastiquement déformable a une extrémité large (14) agencée pour venir en appui contre l' épaulement radial (10) de l'insert tubulaire (1), et une extrémité étroite (13) agencée pour pénétrer élastiquement dans la gorge du tube (40) et venir en appui contre le flanc radial (42) de cette gorge .
3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l' épaulement de l'insert (1) possède au moins une partie tronconique (50) divergente vers l'élément rigide (30) , en ce que le flanc d'appui (53) de la gorge du tube (52) est tronconique, et en ce que la section à déformation radiale élastique du manchon (12) possède une extrémité dont la surface intérieure prend appui sur le flanc d'appui tronconique (53) de la gorge du tube et la surface extérieure prend appui sur 1 ' épaulement tronconique (50) de l'insert (1) lorsque le flanc d'appui (53) du tube est rapproché axialement de l' épaulement (50; 51) de l'insert.
4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3 caractérisé en ce que le manchon (12) présente un passage intérieur (17) continuellement convergent d'une extrémité large (14) vers une extrémité étroite (13) .
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité large (14) du manchon (12) présente une section tranversale de forme polygonale, tandis que l'extrémité étroite (13) de ce manchon présente une section transversale composée d'une succession d'arcs de cercle dont les interesections sont reliées aux sommets de la section polygonale de l'extrémité large (14) par des arêtes sensiblement longitudinales (15) entre lesquelles le manchon (12) présente des facettes extérieures (16) galbées .
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les facettes extérieures (16) du manchon (12) sont concaves.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les arêtes longitudinales de rigidification (15) du manchon (12) sont sensiblement parallèles entre elles .
8. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le manchon (12) est réalisé en acier embouti et présente une épaisseur comprise entre 0,2 et 0,4 millimètre.
9. Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que le manchon (12) présente un nombre d'arêtes (15) compris entre 3 et 12.
10. Cartouche de conditionnement de l'insert et du manchon mis en oeuvre dans le dispositif de raccordement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'insert tubulaire (1) pourvu intérieurement du manchon (12) est équipé d'un fourreau intérieur de maintien (20) ayant une portion (21) emboîtée dans l'insert tubulaire (1), une garde (28) formant un bouchon d'obturation d'une extrémité de l'insert tubulaire (1) et au moins deux branches (21) élastiquement flexibles ayant une extrémité libre (24) s 'étendant au-delà de l'autre extrémité de l'insert et équipées de saillies radiales de retenue du manchon dans l'insert.
11. Cartouche selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'elle comporte, entre l'extrémité saillante des branches (21) du fourreau (20) et l'insert (1), une rondelle (18) dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre intérieur de l'insert (1) à l'extrémité correspondante et dont le diamètre extérieur est au plus égal au diamètre extérieur de l'insert (1) à cette extrémité.
12. Cartouche selon la revendication 11, caractérisé en ce que la rondelle (12) comporte au moins trois pattes élastiques (18.1) rabattables le long de l'insert (1) à l'extérieur de celui-ci.
13. Cartouche selon l'une des revendications 11 et 12, caractérisé en ce que l'extrémité libre des branches élastiques (21) du fourreau (20) est équipée au-delà de l'insert et de la rondelle d'un joint d'étanchéité annulaire (19), les saillies radiales de ces branches constituant les moyens de retenue axiale des manchon (12) , rondelle (18), et joint (19) par rapport à l'insert (1). 14: Cartouche selon l'une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que l'extrémité libre (24) des branches (21) du fourreau (20) présente un chanfrein extérieur (24.1) agencé pour forcer la flexion des branches (21) du fourreau (20) l'une vers l'autre lors de la pénétration de leur extrémité (24) dans une portion associée (34) de l'alésage de l'élément rigide (30).
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