WO2006010825A1 - Dispositif de connexion d'un tube de carburant haute pression - Google Patents

Dispositif de connexion d'un tube de carburant haute pression Download PDF

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Abstract

Ce dispositif est du genre comprenant une pièce intermédiaire qui est disposée dans un raccord (15) solidaire de ladite rampe commune (2) au niveau chaque piquage (4) qui est ménagé dans sa paroi (2a) et comprend un évasement conique (5) dont la base est tournée vers l'extérieur de ladite rampe (2), et qui comprend, d'une part, un connecteur (9) qui comporte un canal intérieur (12), qui est disposé dans ledit raccord (15), et dont l'extrémité supérieure (10) coopère avec l'extrémité (7) dudit tube (1) et dont l'extrémité inférieure (11) coopère avec ledit évasement conique (5), et, d'autre part, un écrou (16) qui est constitué d'une collerette (19), dont le bord extérieur est prolongé d'une jupe (20), et est retenu à l'extrémité correspondante dudit tube (1) par l'épaulement (8a) d'un renflement (8) que comporte ce dernier et coopère avec ledit raccord (15) Le diamètre intérieur dudit raccord (15) est sensiblement supérieur au diamètre extérieur dudit connecteur (9). Application dans le domaine des moteurs thermiques.

Description

DISPOSITIF DE CONNEXION D ' UN TUBE DE CARBURANT HAUTE PRESSION
L'invention concerne un dispositif de connexion entre un tube de carburant haute pression et une rampe commune d'un système d'injection de carburant pour un moteur thermique.
Dans un système d'injection à rampe commune, une pompe haute pression envoie du carburant sous pression à travers un tube d'injection vers cette rampe commune : celle-ci sert d'accumulateur de pression et de distributeur vers des tubes qui amènent le carburant sous pression jusqu'aux injecteurs.
La connexion des tubes de carburant haute pression sur la rampe se fait soit directement sur le corps de la rampe, par contact de l'embout du tube sur la rampe, soit par l'intermédiaire d'une pièce intermédiaire dénommée connecteur.
Le système par pièce intermédiaire fonctionne comme une connexion hydraulique haute pression classique. Une pièce intermédiaire creuse de révolution est guidée sur son diamètre extérieur à l'intérieur d'un raccord fileté. Le serrage d'un écrou génère une tension qui se transmet par la pièce intermédiaire. Les deux extrémités de la pièce intermédiaire assure alors chacune une étanchéité, une sur le contact avec le tube et l'autre sur le contact avec le raccord. Dans le document US-6.609.502-B est décrit un perfectionnement pour un tel système d'injection à rampe commune, qui comprend une pièce intermédiaire disposée dans un raccord situé au niveau de chaque piquage de la rampe commune ; cette pièce a la forme générale d'un cylindre creux avec deux extrémités coniques qui coopèrent avec des surfaces correspondantes disposées à l'extrémité du tube haute pression et du piquage de la rampe commune. De plus, le raccord comporte un filetage extérieur, qui coopère avec le filetage intérieur d'un écrou de telle sorte que le tube haute pression est serré par son extrémité libre contre la pièce intermédiaire et cette dernière contre la rampe commune. Le tube ne peut alors pas être monté avec une inclinaison par rapport à la pièce intermédiaire, sous peine de mauvais contact des surfaces d'étanchéité donc risque de fuite.
La liaison étanche entre la pièce intermédiaire et la rampe est assurée par la pression d'une forme conique en bout de la pièce intermédiaire contre un réceptacle conique du corps de la rampe. La pièce intermédiaire ne peut donc pas être inclinée par rapport à la rampe, sous peine de risque de fuites. Elle doit donc être précisément guidée en son diamètre extérieur par le diamètre intérieur du raccord soudé. Elle doit également être très précisément centrée par rapport à l'axe du réceptacle conique sur le corps de la rampe, également sous peine d'un mauvais contact des surfaces d'étanchéité donc de fuite. Le raccord qui guide et qui centre la pièce intermédiaire, doit lui aussi être parfaitement concentrique à l'axe du réceptacle conique de la rampe.
Lors du serrage de l'écrou du tube la pression du tube sur la pièce intermédiaire déforme légèrement le diamètre extérieur de cette pièce. Dans le cas d'un centrage et guidage précis entre la pièce intermédiaire et le raccord soudé, cette augmentation de diamètre de la pièce intermédiaire induit un coincement de la pièce dans le raccord dès le début du serrage : le libre coulissement de la pièce intermédiaire n'est plus garanti et la tension de contact entre la pièce intermédiaire et le corps de la rampe est amoindrie avec pour conséquence un risque de fuite.
Aussi un des buts de la présente invention est-il de fournir un dispositif perfectionné de connexion entre un tube haute pression et une rampe commune d'un système d'injection de carburant pour moteur thermique, qui permet d'obvier les inconvénients ci-dessus et, en particulier, d'accepter des défauts de conicité et/ou de concentricité
Un autre but de l'invention est de fournir un tel dispositif qui permet d'intégrer facilement et à faible coût un gicleur calibré nécessaire dans certains systèmes d'injection. Un but supplémentaire de l'invention est de fournir un tel dispositif qui peut être réalisé industriellement à faible coût et qui présente une simplicité de fabrication et de montage.
Ces buts, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints par un dispositif de connexion entre un tube de carburant haute pression et une rampe commune d'un système d'injection de carburant pour un moteur thermique, du genre comprenant une pièce intermédiaire qui est disposée dans un raccord solidaire de la rampe commune au niveau de chaque piquage qui est ménagé dans sa paroi et comprend un évasement conique dont la base est tournée vers l'extérieur de la rampe, et qui comprend, d'une part, un connecteur qui comporte un canal intérieur, qui est disposé dans le raccord, et dont l'extrémité supérieure coopère avec l'extrémité du tube et dont l'extrémité inférieure coopère avec l'évasement conique, et, d'autre part, un écrou qui est constitué d'une collerette, dont le bord extérieur est prolongé d'une jupe, et est retenu à l'extrémité correspondante du tube par l'épaulement d'un renflement que comporte ce dernier et coopère avec le raccord, lequel dispositif est caractérisé, selon la présente invention, par le fait que le diamètre intérieur du raccord est sensiblement supérieur au diamètre extérieur du connecteur, sur toute la longueur de ce dernier, permettant une inclinaison du connecteur avec un contact toujours optimum entre lui et la rampe pour l'étanchéité.
Avantageusement, le renflement est de forme sphérique et la partie inférieure du bord libre de la collerette de l'écrou est conique.
De préférence, le canal intérieur comprend à son extrémité dirigée vers le tube haute pression un évasement conique et l'extrémité du tube est sphérique.
Avantageusement, l'extrémité inférieure du connecteur est sphérique.
De préférence le canal intérieur du connecteur comporte un gicleur.
La description qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif doit être lue en regard de la figure unique annexée, qui représente en coupe verticale un dispositif de connexion entre un tube de carburant haute pression et une rampe commune d'un système d'injection de carburant pour un moteur thermique selon la présente invention.
Afin de donner un sens aux mots tels que « supérieur », « inférieur », « extérieur » et « intérieur », le dispositif selon l'invention sera considéré comme orienté sur la figure unique.
Un dispositif de connexion entre un tube de carburant haute pression 1 et une rampe commune 2 d'un système d'injection de carburant pour un moteur thermique est notamment constitué par une pièce intermédiaire désignée dans son ensemble par la référence 3. La rampe commune 2 comporte sur sa paroi 2a, de préférence sur la même génératrice, des piquages 4 permettant de mettre en communication l'extérieur de cette rampe avec l'intérieur de celle-ci.
Chaque piquage 4 comprend un réceptacle conique 5 dont la base est tournée vers l'extérieur de la rampe et dont le sommet est prolongé par un conduit 6 débouchant dans l'intérieur de cette rampe 2. Le tube haute pression 1 comporte à son extrémité 7 de forme sphérique, dirigée vers le piquage 4, un renflement 8. Ce renflement est de forme générale sphérique : l'épaulement supérieur 8a ainsi constitué est de forme convexe. La pièce intermédiaire 3 comprend, d'une part, un connecteur 9 et, d'autre part, des moyens pour solidariser celui-ci avec le tube haute pression 1 et la rampe 2.
Le connecteur 9 est une pièce creuse de révolution dont l'extrémité supérieure 10 coopère avec l'extrémité 7 du tube haute pression 1 et dont l'extrémité inférieure 11 coopère avec le réceptacle conique 5 de la rampe 2, et qui comporte un canal intérieur 12.
Le canal intérieur 12 comprend, à l'extrémité dirigée vers le tube haute pression 1 , un évasement conique 13. Il peut aussi comporter un gicleur 14, qui peut déboucher, comme selon le présent exemple de réalisation, directement dans le réceptacle conique 5.
L'extrémité inférieure 11 du connecteur 9 est de forme sphérique et est en appui contre le réceptacle conique 5 de la rampe 2 : non seulement est ainsi réalisée une liaison étanche à ce niveau, mais aussi une liaison rotule qui permet une libre inclinaison du connecteur 9 avec un contact toujours optimum entre lui et la rampe 2 pour l'étanchéité.
A l'extrémité supérieure 10 du connecteur 9, l'évasement conique 13 du canal intérieur 12 coopère avec l'extrémité inférieure sphérique 7 du tube haute-pression 1 : ainsi, à ce niveau, est réalisée une liaison rotule qui permet une libre inclinaison du tube haute-pression 1 avec un contact toujours optimum entre lui et le connecteur 9 pour l'étanchéité
Les moyens pour solidariser le connecteur 9 avec le tube haute pression 1 et la rampe 2 sont constitués par un raccord 15 et un écrou 16.
Le raccord 15 est une pièce de révolution présentant en son intérieur un large conduit axial 17 pour le logement du connecteur 9. Le diamètre de ce conduit axial 17, ou diamètre intérieur du raccord 15, est supérieur à celui du connecteur 9 sur toute la longueur de celui-ci, de telle sorte qu'il existe un jeu entre ces deux pièces lors de leur montage. Ce jeu permettra que le contact entre l'extrémité 11 du connecteur 9 soit toujours optimum avec le piquage 4 de la rampe 2, quelle que soit l'inclinaison du connecteur. Cette inclinaison est rendue nécessaire par les défauts de concentricité, d'une part, entre le raccord 15 et le réceptacle conique 5 réalisé dans le corps de la rampe 2, et, d'autre part, entre les différents contacts de l'assemblage raccord 15 - écrou 16 - tube 1 - connecteur 9. Ce raccord 15 est muni d'un filetage extérieur 18 vers sa partie haute, et il est soudé sur la rampe 2.
L'écrou 16 comporte une collerette 19 prolongée par une jupe 20 filetée intérieurement. La collerette 19 coopère avec le renflement 8 . La partie inférieure 19a du bord libre de la collerette 19 est de forme conique et coopère avec l'épaulement supérieur 8a du renflement sphérique 8.
Le filetage intérieur de la jupe 20 coopère avec le filetage extérieur 18 du raccord 15.
Pour réaliser la connexion entre le tube haute pression 1 et la rampe commune 2 comportant des piquages tel que le piquage 4 représenté sur la figure unique, on soude un raccord 15 de telle sorte que son axe de symétrie verticale soit sensiblement confondu avec celui du piquage.
Puis on dispose à l'intérieur de ce raccord 15 un connecteur 9 dont l'extrémité inférieure sphérique 11 vient se loger dans le réceptacle conique 5. De plus, du fait que le diamètre extérieur du connecteur 9 est inférieur sur toute sa longueur au diamètre intérieur du raccord 15 la courbure des surfaces en contact permet un positionnement sensiblement vertical du connecteur sans nécessité une intervention humaine.
Puis, on dispose le tube haute pression 1 muni de l'écrou 16, ce dernier étant retenu par sa collerette 19 sur le renflement 8, et on visse l'écrou 16 sur le raccord 15 : du fait de la pression exercée par la face concave 19a sur l'épaulement convexe 8a, le tube haute pression 1 est placé de façon co-axiale avec le piquage 4 et le connecteur 9.
Ainsi que saura le déterminer l'homme du métier, le connecteur 9 est réalisé en un matériau plus dur que les autres pièces constituant le dispositif de connexion selon la présente invention. Ainsi, les déformations sur le connecteur 9 sont nulles ou, à tout le moins, négligeables.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1 - Dispositif de connexion entre un tube de carburant haute pression (1 ) et une rampe commune (2) d'un système d'injection de carburant pour un moteur thermique, du genre comprenant une pièce intermédiaire qui est disposée dans un raccord (15) solidaire de ladite rampe commune (2) au niveau chaque piquage (4) qui est ménagé dans sa paroi (2a) et comprend un évasement conique (5) dont la base est tournée vers l'extérieur de ladite rampe (2), et qui comprend, d'une part, un connecteur (9) qui comporte un canal intérieur (12), qui est disposé dans ledit raccord (15), et dont l'extrémité supérieure (10) coopère avec l'extrémité (7) dudit tube (1 ) et dont l'extrémité inférieure (11 ) coopère avec ledit évasement conique (5), et, d'autre part, un écrou (16) qui est constitué d'une collerette (19), dont le bord extérieur est prolongé d'une jupe (20), et est retenu à l'extrémité correspondante dudit tube (1 ) par l'épaulement (8a) d'un renflement (8) que comporte ce dernier et coopère avec ledit raccord (15), caractérisé par le fait que le diamètre intérieur dudit raccord (15) est sensiblement supérieur au diamètre extérieur dudit connecteur (9), sur toute la longueur de ce dernier, permettant une inclinaison dudit connecteur (9) avec un contact toujours optimum entre lui et ladite rampe (2) pour l'étanchéité.
2. - Dispositif de connexion selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que le renflement (8) est de forme sphérique et que la partie inférieure du bord libre (19a) de la collerette (19) de l'écrou (16) est conique.
3. - Dispositif de connexion selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que le canal intérieur (12) comprend à son extrémité dirigée vers le tube haute pression (1 ) un évasement conique (13) et que l'extrémité (7) dudit tube (1 ) est sphérique.
4. - Dispositif de connexion selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que l'extrémité inférieure (11 ) du connecteur (9) est sphérique.
5. - Dispositif de connexion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le canal intérieur (12) du connecteur (9) comporte un gicleur (14).
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