FR3082589A1 - Raccord rapide compact pour fluide comprenant un clapet anti-retour - Google Patents

Raccord rapide compact pour fluide comprenant un clapet anti-retour Download PDF

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Abstract

Raccord rapide de liaison recevant un fluide, comprenant un élément mâle (4) présentant une partie cylindrique mâle (14) introduite suivant une direction avant dans une partie femelle (10) d'un élément femelle (2), un système de clipsage automatique (22) des deux éléments entre eux, et un clapet (30) se déplaçant axialement dans un corps (6) disposé à l'avant de l'élément femelle (2) pour fermer le passage du fluide dans une direction, la partie cylindrique mâle (14) présentant un contour extérieur directement au contact d'un alésage (26) de la partie femelle (10), une butée axiale (36) limitant la course du clapet (30) vers l'arrière, faisant partie de la partie femelle (10) si cette partie femelle (10) est rapportée sur le corps (6), ou étant ajoutée dans la partie femelle (10) si cette partie femelle (10) est d'une seule pièce avec le corps (6).

Description

RACCORD RAPIDE COMPACT POUR FLUIDE COMPRENANT UN CLAPET ANTI-RETOUR
La présente invention concerne un raccord rapide de canalisation de fluide comportant un clapet anti-retour, ainsi qu’un véhicule automobile comprenant un circuit de liquide de refroidissement équipé d’un tel raccord rapide.
Les circuits de liquide comprenant des canalisations souples, en particulier les circuits de refroidissement de véhicules automobiles, peuvent comporter des raccords rapides équipés d’un système de verrouillage automatique, qui réalise en même temps par l’emboîtement d’une partie mâle à une extrémité d’une canalisation dans une partie femelle à une extrémité de l’autre canalisation, avec une étanchéité interposée, la conduction du fluide ainsi qu’un blocage axial de ces parties par un système de clipsage.
De cette manière le montage sur les lignes d’assemblage du véhicule est rapide et sécurisé, sans utiliser d’outillage. Le système de clipsage comporte généralement une possibilité de déboîtement, permettant un démontage du raccord pour des interventions ultérieures.
Un type de raccord rapide connu, présenté notamment par le document EP-A2-1348090, comporte une partie femelle d’un élément femelle recevant une partie mâle d’un élément mâle qui est engagé dans une direction appelée par convention direction avant. Un système de clipsage disposé en arrière de la partie femelle, reçoit par un cliquet automatique la partie mâle pour la maintenir en position.
La partie femelle comporte un alésage comprenant une douille axiale couvrant sa longueur, recevant à l’intérieur la partie mâle, qui se termine à son extrémité avant par une paroi transversale comprenant des perçages, présentant au centre un téton tourné vers l’avant. Des joints circulaire d’étanchéité disposés autour de la partie mâle, assure l’étanchéité entre cette partie mâle et la partie femelle.
Une bille disposée dans un alésage en avant du téton de la douille, coulisse axialement en venant en appui sur ce téton lors d’un passage du liquide vers l’arrière, ce qui permet à ce fluide de contourner la bille et de passer par les perçages de la paroi transversale de cette douille. Lorsque le liquide vient de l’arrière, sa pression pousse la bille sur une portée circulaire disposée en avant de cette bille au fond de la partie femelle, ce qui ferme le passage en formant un clapet anti-retour.
Toutefois la douille équipée du téton de butée arrière de la bille, interposée radialement entre la partie mâle et la partie femelle de ce raccord rapide, ajoute un encombrement radial à l’élément femelle du raccord qui ne permet pas d’optimiser à la fois une section de passage importante dans la partie mâle, et un encombrement extérieur réduit.
En particulier les compartiments moteur des véhicules automobiles recevant dans un volume limité de plus en plus d’équipements nécessaires pour le fonctionnement de la motorisation, obligent à prévoir des équipements présentant des dimensions les plus réduites possibles.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.
Elle propose à cet effet un raccord rapide de liaison entre deux canalisations recevant un fluide, comprenant un élément mâle présentant une partie cylindrique mâle introduite suivant une direction avant dans une partie femelle d’un élément femelle, un système de clipsage automatique des deux éléments entre eux, et un clapet se déplaçant axialement dans un corps disposé à l’avant de l’élément femelle pour fermer le passage du fluide dans une direction, ce raccord étant remarquable en ce que la partie cylindrique mâle présente un contour extérieur directement au contact d’un alésage de la partie femelle, et en ce qu’une butée axiale limitant la course du clapet vers l’arrière, fait partie de la partie femelle si cette partie femelle est rapportée sur le corps, ou est ajoutée dans la partie femelle si cette partie femelle est d’une seule pièce avec le corps.
Un avantage de ce raccord rapide est que grâce à la butée formée directement par moulage dans la partie femelle rapportée, ou ajoutée dans le corps en avant de la partie mâle si la partie femelle est d’une seule pièce avec le corps, on forme une butée arrière en évitant l’interposition d’une douille entre la partie mâle et l’alésage de la partie femelle.
On obtient un ensemble réalisant à la fois la fonction de raccordement et la fonction de clapet anti-retour, présentant une longueur axiale réduite grâce à l’intégration de ces deux fonctions, ainsi qu’un diamètre extérieur de la partie femelle au plus proche de la partie mâle permettant à la fois une section de passage du liquide importante et un diamètre extérieur de la partie femelle réduit.
Le raccord rapide selon l’invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.
Avantageusement, le passage du fluide se faisant vers l’avant, le corps comporte une portée conique centrée sur l’axe recevant l’appui du clapet pour fermer le passage vers l’avant.
Selon un mode de réalisation, la partie femelle étant rapportée sur le corps, avantageusement la butée axiale arrière est formée par une barrette disposée suivant un diamètre, réalisée d’une seule pièce avec cette partie femelle.
Selon un autre mode de réalisation, la partie femelle étant d’une seule pièce avec le corps, la butée axiale arrière comporte un anneau extérieur serré dans l’alésage de la partie femelle.
Dans ce cas, l’anneau extérieur de la butée axiale arrière peut présenter vers l’avant une portée conique centrée sur l’axe, recevant l’appui du clapet pour fermer le passage vers l’arrière.
Selon un mode de réalisation, le clapet est une bille.
Selon un autre mode de réalisation, le clapet est une coupelle disposant d’une face bombée tournée vers l’arrivée du fluide, présentant un contour extérieur conique centré sur l’axe, venant en appui sur une portée conique qui est fixe dans l’élément femelle.
Dans ce cas, le corps peut comporter des nervures axiales intérieures guidant un contour cylindrique extérieur de la coupelle, en laissant passer le fluide autour de cette coupelle.
En variante, le corps peut comporter des nervures axiales intérieures, ajustées chacune dans le creux d’une coulisse axiale formée sur le contour extérieur de la coupelle.
L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile disposant d’un circuit de refroidissement d’une motorisation équipé de raccords rapides, remarquable en ce qu’il comporte des raccords rapides comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes.
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 et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- les figures 1 a et 1 b présentent respectivement une vue en coupe axiale suivant le plan de coupe la-la et une vue en coupe transversale suivant le plan de coupe Ib-lb, d’un raccord rapide selon l’invention comprenant un clapet à bille ;
- les figures 2a et 2b présentent respectivement une vue en coupe axiale suivant le plan de coupe lla-lla et une vue en coupe transversale suivant le plan de coupe llb-llb, d’un raccord rapide suivant une première variante comprenant un clapet à coupelle ;
- les figures 3a et 3b présentent respectivement une vue en coupe axiale suivant le plan de coupe llla-llla et une vue en coupe transversale suivant le plan de coupe lllb-lllb, d’un raccord rapide suivant une deuxième variante comprenant un clapet à coupelle ;
- les figures 4a et 4b présentent respectivement une vue en coupe axiale suivant le plan de coupe IVa-IVa et une vue en coupe transversale suivant le plan de coupe IVb-IVb, d’un raccord rapide suivant une troisième variante comprenant un clapet à coupelle avec un passage dans la direction opposée.
Les figures 1a et 1b présentent un raccord rapide d’un circuit de refroidissement d’un véhicule automobile, comprenant en partant d’un côté avant indiqué par la flèche AV, un élément femelle 2 équipé d’un corps 6 et d’une partie femelle 10 disposée en arrière de ce corps, et un élément mâle 4, pour réaliser la conduction d’un liquide entre ces deux éléments.
Le côté avant du corps 6 comporte des dentures circulaires extérieures 8 prévues pour recevoir une canalisation souple. L’extrémité arrière du corps 6 reçoit par une soudure 24 l’extrémité avant de la partie femelle 10.
L’élément mâle 4 comporte successivement en partant du côté avant, une partie cylindrique mâle 14 ajustée dans un alésage 26 de la partie femelle 10, comprenant un joint circulaire 12 disposé dans une gorge intérieure de cet alésage pour assurer une étanchéité, une partie conique 16 qui s’ouvre vers l’arrière, puis une gorge circulaire extérieure 20 disposée sur une partie cylindrique de plus grand diamètre 18.
Lors de l’introduction de l’élément mâle 4 dans la partie femelle 10, la partie conique 16 écarte radialement vers l’extérieur un clip élastique 22 formé par un fil métallique, engagé dans des rainures de la partie femelle 10. Le clip élastique 22 tombe ensuite dans la gorge extérieure 20 lorsque la position axiale de montage de l’élément mâle 4 est obtenue, pour réaliser son verrouillage.
Le clip élastique 22 comporte une forme en-dehors de la partie femelle 10 permettant d’appliquer une pression dessus, qui écarte ce clip de la gorge extérieure 20 pour libérer l’élément mâle 4 et permettre son recul afin d’ouvrir le raccord.
La partie arrière du corps 6 comporte quatre nervures axiales intérieures 32, disposées dans deux plans perpendiculaires passant par l’axe, qui guident axialement un clapet formé par une bille 30 tout en permettant un passage du fluide autour de cette bille entre les nervures.
Une portée conique 34 centrée sur l’axe, disposée en avant des nervures axiales intérieures 32, constitue le siège du clapet recevant la bille 30 pour réaliser une fermeture du passage quand le fluide venant de l’arrière pousse cette bille vers l’avant.
Une barrette intérieure 36 disposée suivant un diamètre à l’extrémité avant de la partie femelle 10, forme une butée arrière de la bille 30 quand elle est poussée vers l’arrière par un passage du fluide venant de l’avant. Dans ce cas le fluide passe autour de la bille 30 entre les nervures axiales intérieures puis par des perçages sur les côtés de la barrette intérieure 36, pour arriver dans l’élément mâle 4.
Avantageusement le corps 6, la partie femelle 10 et l’élément mâle 4 sont formées par un moulage en matière plastique, permettant d’obtenir de manière économique des formes complexes en une seule opération de moulage.
On notera que la partie cylindrique mâle 14 est directement ajusté dans un alésage de la partie femelle 10, sans pièce interposée, ce qui permet d’obtenir à la fois une section de passage du fluide maximum dans cette partie mâle, et un encombrement extérieur de la partie femelle qui est réduit.
Les figures 2a et 2b présentent un élément femelle 2 formé d’une seule pièce, correspondant au corps 6 et à la partie femelle 10 du raccord présenté figure 1a.
La bille 30 est remplacée par une coupelle 40 formant le clapet, comprenant du côté avant un fond bombé vers l’avant, puis un contour cylindrique extérieur 42 tourné vers l’arrière qui coulisse dans les nervures axiales intérieures 32, afin de permettre un passage du fluide venant de l’avant entre ces nervures.
Le contour du côté avant du fond bombé présente une forme conique, qui s’ajuste dans la portée conique 34 à l’intérieur du corps 6 pour fermer le passage de fluide poussant la coupelle 40 vers cette portée quand il vient de l’arrière.
L’alésage 26 comporte en arrière de la coupelle 40, une butée arrière 50 comprenant un anneau extérieur 52 serré dans cet alésage pour être maintenu en position, recevant à l’intérieur une barrette 54 disposée suivant un diamètre.
La coupelle 40 comporte un téton axial 44 tourné vers l’arrière, qui dans une position ouverte du clapet poussé par le fluide venant de l’avant, vient en butée sur la barrette 54 pour laisser passer le fluide autour de cette coupelle, puis dans des perçages sur les côtés de cette barrette.
Ce raccord comporte un élément femelle 2 réalisé en une seule partie, comprenant le corps 6 et la partie femelle 10, mais nécessite l’ajout de la butée arrière 50 à l’intérieur de son alésage 26.
Les figures 3a et 3b présentent un raccord comprenant un élément femelle 2 en une seule pièce comme présenté figure 2a, comportant un fond bombé tourné vers l’avant, et sur son contour extérieur deux coulisses axiales 60 présentant chacune une section transversale en forme de « U » ouvert vers l’extérieur, disposées sur un même diamètre.
Le corps 6 comporte deux nervures axiales intérieures 32, ajustée chacune dans une coulisse 60 pour former un guidage axial de la coupelle 40.
Le contour tourné vers l’avant du fond bombé de la coupelle 40 présente la forme conique, qui s’ajuste dans la portée conique 34 à l’intérieur du corps 6, pour fermer le passage de fluide poussant la coupelle vers cette portée quand il vient de l’arrière.
L’alésage 26 comporte en arrière de la coupelle 40, une butée arrière 50 comprenant un anneau extérieur 52 serré dans cet alésage pour être maintenu en position, équipée de deux appuis diamétralement opposés 56 recevant chacun l’appui de l’extrémité arrière d’une coulisse 60, pour former une butée arrière de cette coupelle.
Le fluide venant de l’avant pousse la coupelle 40 sur la buté arrière 50, et passe autour de cette coupelle, entre les coulisses 60.
Les figures 4a et 4b présentent un raccord comprenant un élément femelle 2 en une seule pièce, et deux nervures axiales intérieures 32 recevant chacune une coulisse 60 de la coupelle 40 présentant son fond bombé tourné vers l’arrière.
Au niveau de chaque coulisse 60, la coupelle 40 comporte un épaulement radialement extérieur 62 qui vient en appui sur l’extrémité arrière de la nervure axiale intérieure 32 ajustée dans cette coulisse, pour former une butée avant de cette coupelle. Le fluide venant du côté arrière pousse la coupelle 40 sur ces butées avant en laissant passer le fluide autour de cette coupelle.
Une butée arrière 50 comporte un anneau extérieur 52 serré dans l’alésage 26 du corps 6, présentant une portée conique centrée sur l’axe, qui est tournée vers l’avant.
Le contour tourné vers l’arrière du fond bombée de la coupelle 40 présente une forme conique qui s’ajuste dans la portée conique de la butée arrière 50, pour fermer le passage du fluide venant de l’avant poussant la coupelle sur cette buté arrière.
On réalise avec un raccord similaire, un clapet fonctionnant dans l’autre sens.
Le raccord selon l’invention permet de réaliser des assemblages rapides, comprenant en assemblant un seul raccord la mise en place en même temps d’une fonction de raccordement et d’une fonction de clapet anti-retour. On gagne du temps de montage, et on réduit l’encombrement, la masse, les coûts, ainsi que le risque de fuite avec un nombre réduit de branchements sur les canalisations souples par rapport au montage de deux éléments distincts comprenant l’un le clapet anti-retour et l’autre la fonction de raccord rapide.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS
    1 - Raccord rapide de liaison entre deux canalisations recevant un fluide, comprenant un élément mâle (4) présentant une partie cylindrique mâle (14) introduite suivant une direction avant dans une partie femelle (10) d’un élément femelle (2), un système de clipsage automatique (22) des deux éléments (2, 4) entre eux, et un clapet (30, 40) se déplaçant axialement dans un corps (6) disposé à l’avant de l’élément femelle (2) pour fermer le passage du fluide dans une direction, caractérisé en ce que la partie cylindrique mâle (14) présente un contour extérieur directement au contact d’un alésage (26) de la partie femelle (10), et en ce qu’une butée axiale (36, 50) limitant la course du clapet (30, 40) vers l’arrière, fait partie de la partie femelle (10) si cette partie femelle (10) est rapportée sur le corps (6), ou est ajoutée dans la partie femelle (10) si cette partie femelle (10) est d’une seule pièce avec le corps (6).
  2. 2 - Raccord rapide selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage du fluide se faisant vers l’avant, le corps (6) comporte une portée conique centrée sur l’axe (34) recevant l’appui du clapet (30, 40) pour fermer le passage vers l’avant.
  3. 3 - Raccord rapide selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie femelle (10) étant rapportée sur le corps (6), la butée axiale arrière (36) est formée par une barrette disposée suivant un diamètre, réalisée d’une seule pièce avec cette partie femelle (10).
  4. 4 - Raccord rapide selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie femelle (10) étant d’une seule pièce avec le corps (6), la butée axiale arrière (50) comporte un anneau extérieur (52) serré dans l’alésage (26) de la partie femelle (10).
  5. 5 - Raccord rapide selon les revendications 1 ou 2, et 4, caractérisé en ce que l’anneau extérieur (52) de la butée axiale arrière (50) présente vers l’avant une portée conique centrée sur l’axe, recevant l’appui du clapet (40) pour fermer le passage vers l’arrière.
  6. 6 - Raccord rapide selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet (30) est une bille.
  7. 7 - Raccord rapide selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le clapet (40) est une coupelle disposant d’une face bombée tournée vers l’arrivée du fluide, présentant un contour extérieur conique centré sur l’axe, venant en appui sur une portée conique (34) qui est
    5 fixe dans l’élément femelle (2).
  8. 8 - Raccord rapide selon la revendication 7, caractérisé en ce que le corps (6) comporte des nervures axiales intérieures (32) guidant un contour cylindrique extérieur (42) de la coupelle (40), en laissant passer le fluide autour de cette coupelle (40).
  9. 10 9 - Raccord rapide selon la revendication 7, caractérisé en ce que le corps (6) comporte des nervures axiales intérieures (32), ajustées chacune dans le creux d’une coulisse axiale (60) formée sur le contour extérieur de la coupelle (40).
    10 - Véhicule automobile disposant d’un circuit de refroidissement d’une 15 motorisation équipé de raccords rapides, caractérisé en ce qu’il comporte des raccords rapides selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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