Titre : Dispositif de raccordement de conduites tubulaires à un circuit de fluide

[1] La présente invention se rapporte principalement à un dispositif de raccordement de deux éléments entre eux par l'intermédiaire d'une platine et d'un embout, notamment pour le raccordement de conduites tubulaires à un circuit de fluide. Plus particulièrement mais non exclusivement, l'invention s'applique au raccordement de conduites tubulaires pour un circuit de refroidissement d'un « pack batterie » pour un véhicule automobile électrique comprenant un moteur électrique alimenté par le « pack batterie ».

[2] La lutte contre la pollution atmosphérique a conduit les constructeurs automobiles à développer des véhicules à plus faible consommation de carburant, voire des véhicules dépourvus de moteurs à combustion interne. Ainsi, un nombre croissant de véhicules de série comportent un moteur électrique, soit comme unique moyen d’entraînement pour équiper des véhicules électriques, soit en association avec un moteur à combustion interne pour équiper des véhicules hybrides.

[3] De tels véhicules nécessitent une batterie comprenant des accumulateurs électrochimiques, désignés également par cellules ou éléments de batterie, pour réaliser le stockage d’une importante quantité d’énergie électrique en vue d’alimenter leur moteur électrique. Généralement, dans le cadre des applications embarquées sur véhicules, ces cellules de batteries sont contenues à l’intérieur d’un boîtier formant ensemble une unité de batterie, cette unité de batterie étant elle-même assemblée avec une pluralité d’autres unités de batterie pour former un ensemble désigné couramment par l’expression « pack batterie >>. Ce « pack batterie >> est alors soit intégré directement à une pièce structurelle du véhicule automobile soit implantée de façon flexible et autonome facilitant son remplacement et/ou sa maintenance.

[4] Un « pack batterie >> d’un véhicule automobile, notamment un véhicule automobile à motorisation électrique, comporte de nombreux circuits de fluide, notamment pour la régulation thermique des éléments de batterie. Ces circuits comportent des éléments tubulaires devant être interconnectées de façon rapide tout en permettant de garantir l’étanchéité de ces circuits de fluide.

[5] Afin de réduire l’encombrement du « pack batterie » et des circuits de fluide associés, les circuits de fluides peuvent présenter des géométries complexes permettant de mettre à profit au mieux l’espace disponible.

[6] On connaît déjà de l’art antérieur un dispositif de raccordement rapide de deux conduites tubulaires comprenant au moins une platine destinée à être fixée à un organe d’un véhicule automobile et comprenant au moins un embout, notamment coudé, qui est monté à l’intérieur d’une ouverture de réception ménagée dans la plaque avec un jeu autorisant un déplacement relatif de l’embout par rapport à la plaque.

[7] Afin de retenir l’embout à l’intérieur de l’ouverture, le dispositif comprend généralement une garniture en mousse déformable qui vient se tasser selon une direction d’appui de l’embout contre l’ouverture afin d’autoriser un déplacement relatif de l’embout à l’intérieur de l’ouverture de la platine selon diverses orientations souhaitées.

[8] Un tel dispositif de raccordement permet la réalisation d’une connexion fiable avec de grandes tolérances de fabrication et confère au dispositif une grande adaptabilité à diverses configurations et géométries de circuits de fluide grâce à la déformabilité de la garniture en mousse.

[9] L’inconvénient de ce dispositif de l’art antérieur est qu’il nécessite un nombre important de pièces différentes et que cela complexifie grandement les opérations d’assemblage des conduites tubulaires par le dispositif de raccordement.

[10] Un but de la présente invention est d’offrir un dispositif de raccordement susceptible d’être assemblé à partir d’un nombre réduit de pièces permettant d’offrir un raccordement précis, autorisant de grandes tolérances de fabrication et assurant une connexion rapide et sûre. Description de l’invention

[11] A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif de raccordement de deux éléments entre eux comprenant au moins une platine destinée à être fixée à un organe d’un véhicule automobile et comprenant au moins un embout tubulaire de raccordement des deux éléments entre eux, la platine comprenant une ouverture de réception de l’embout avec un jeu autorisant un déplacement relatif de l’embout par rapport à la platine, caractérisé en ce que l’embout est retenu à l’intérieur de l’ouverture par une pluralité d’entretoises déformables, chaque entretoise comprenant une première portion de rattachement à un bord périphérique interne de l’ouverture et une deuxième portion de rattachement à l’embout, les éléments de liaison étant venus de matière avec l’embout et la plaque par les portions de rattachement.

[12] Le dispositif selon l’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes.

[13] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, l’embout, les entretoises et la plaque sont configurés pour être moulés d’une pièce par injection d’une matière plastique.

[14] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, chaque entretoise est agencée pour adopter une configuration de repos d’immobilisation de l’embout et une configuration déformée en flexion et/ou en extension en fonction du déplacement relatif de l’embout.

[15] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, l’entretoise comprend un corps pourvu de lignes de pliage préférentiel et/ou de zones de déformation préférentielle pour contraindre une déformation en flexion et/ou en extension de l’entretoise.

[16] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, l’entretoise comprend un corps creux en forme générale de prisme droit à section transversale polygonale présentant au moins deux arêtes de liaison formant les portions de rattachement et au moins deux arêtes formant des lignes de pliage préférentiel. [17] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la section transversale polygonale du prisme droit forme un losange présentant un axe de symétrie s’étendant radialement entre l’embout et le bord interne de l’ouverture.

[18] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, l’entretoise comprend un corps creux de forme générale tubulaire à section transversale conformée pour présenter au moins une zone de déformation préférentielle globalement arrondie.

[19] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, les entretoises sont réparties avec un pas angulaire de 90° autour de l’embout.

[20] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, l’embout comprend une partie médiane coudée et deux parties d’extrémités tubulaires, les deuxièmes portions de rattachement des entretoises s’étendent à partir de la partie coudée de l’embout.

[21] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, l’ouverture est formée par un alésage ouvert.

[22] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la platine comporte deux ouvertures de réception de deux embouts retenus chacun à la platine chacun par une pluralité d’entretoises.

[23] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la platine a une forme générale arquée délimitant un bord périphérique interne et un bord périphérique externe par rapport à la courbure générale de la platine, le bord périphérique interne délimitant les deux ouvertures de réception des embouts.

[24] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la platine comprend deux parties d’extrémités délimitant chacune un orifice de fixation pourvu d’un insert métallique.

[25] L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés sur lesquels : [26] [Fig. 1] La figure 1 est une vue en perspective d’un dispositif de raccordement selon l’invention monté sur une partie d’un véhicule automobile ;

[27] [Fig. 2] La figure 2 est une vue arrière en perspective du dispositif de la figure 1 ;

[28] [Fig. 3] La figure 3 est une vue de dessus en perspective du dispositif de la figure 1 ;

[29] [Fig. 4] La figure 4 est une vue de dessus du dispositif de la figure 1 ;

[30] [Fig. 5] La figure 5 est une vue schématique d’une variante du dispositif de raccordement de l’invention.

Description détaillée de l’invention

[31] On a représenté sur les figures 1 à 4 un dispositif de raccordement selon l’invention. Dans la suite de la description, le dispositif de raccordement sera désigné par la référence générale 10.

[32] En particulier, le dispositif 10 selon l’invention s’applique au raccordement de divers circuits de fluide. Dans l’exemple illustré, le dispositif 10 est configuré pour raccorder au moins deux éléments entre eux, par exemple des conduites tubulaires d’un circuit de refroidissement d’un pack batterie d’un véhicule automobile.

[33] Comme cela est illustré sur la figure 1 , le dispositif 10 est par exemple monté sur une paroi 110 du pack batterie et les éléments à raccorder comprennent par exemple des conduites tubulaires pour la circulation d’un fluide dans le circuit de refroidissement du pack batterie (non représentées sur les figures).

[34] Selon l’invention, le dispositif 10 comprend au moins une plaque de base ou platine 12 destinée à être fixée à un organe d’un véhicule automobile, par exemple, ici la paroi 110 du pack batterie du véhicule automobile. Sans que cela ne représente un quelconque caractère limitatif, cette platine 12 est par exemple munie d’une pluralité d’orifices de fixation 40 (figure 2) pour être rapportée sur la paroi 110 par des moyens de vissage classiques 112 représentés sur la figure 1 . [35] Le dispositif 10 comprend encore au moins un embout tubulaire 14 pour permettre le raccordement des deux éléments entre eux, ici deux conduites tubulaires (non représentées sur les figures). A cet effet, la platine 12 comprend au moins une ouverture 16 de réception de l’embout 14.

[36] Dans le mode de réalisation préféré de l’invention, le dispositif 10 comprend au moins deux embouts 14 et la platine 12 comprend deux ouvertures 16 de réception des embouts 14. Il est bien entendu, que les platines comprenant un nombre supérieur d’ouvertures de réception d’embouts placées en ligne, en triangle ou selon une autre disposition ne sortent pas du cadre de la présente invention.

[37] Comme cela est visible sur la figure 2, la platine 12 comprend un corps comprenant une partie principale arquée délimitant un bord interne périphérique 121 et un bord externe périphérique 12E par rapport à la courbure générale du corps. De préférence, le bord interne périphérique 121 délimite deux alésages ouverts formant les ouvertures de réception 16 des embouts 14.

[38] En outre, comme cela est visible sur les figures, la platine 12 se termine par deux parties d’extrémités 12A, 12B percées délimitant les orifices 40 de fixation de la platine 12 à l’organe 110 du véhicule automobile. Les parties d’extrémités 12A, 12B forment dans l’exemple illustré sur la figure 4 un lobe d’épaisseur amincie par rapport à la partie principale arquée de la platine 12. Ces orifices de fixation 40 sont comme cela apparaît sur la figure 4 pourvus d’un insert métallique 42 pour la réception de vis ou de boulons 116 (figure 1 ).

[39] Dans l’exemple illustré sur les figures, l’embout 14 a une forme générale coudée présentant un angle droit ou éventuellement en variante non illustrée un angle obtus ou aigu. Ainsi, l’embout 14 comprend une partie médiane coudée et deux parties d’extrémités tubulaires. Par exemple, l’une des parties d’extrémités tubulaires de l’embout 14 présente un profil de type à cran sapin pour permettre l’emmanchement à l’intérieur d’un tuyau souple ou présente tout autre type de connecteur étanche.

[40] Cet embout 14 est monté sur la platine 12 avec un jeu autorisant un déplacement relatif de l’embout 14 par rapport à la platine 12. [41] Un repère orthonormé X, Y, Z de référence est indiqué sur la figure 3. L’ouverture 16 définit un axe d’ouverture s’étendant selon la direction verticale Y. De préférence, dans l’exemple illustré, le déplacement de l’embout 14 par rapport à la platine 12 est requis principalement selon les axes X et Z. On considère comme pertinent d’autoriser un mouvement de plus ou moins deux millimètres de l’embout 14 par rapport à la platine 12 selon ces directions.

[42] Avantageusement, l’embout 14 est retenu à l’intérieur de l’ouverture 16 par une pluralité d’entretroises de liaison déformables 20. Dans le mode de réalisation préféré de l’invention, la platine 12 comporte deux ouvertures de réception 16 de deux embouts 14 qui sont retenus chacun à la platine 12 par une pluralité d’entretoises 20.

[43] Sur les figures, chaque embout 14 est retenu par un ensemble de trois entretoises de liaison déformables 20, répartis avec un pas angulaire de 90°. Toutefois, il est bien entendu que le nombre, la forme et la disposition des entretoises de liaison n’est nullement limitative.

[44] Dans l’exemple illustré sur la figure 1 , le dispositif de raccordement 10 est assemblé à un connecteur 100. Ce connecteur 100 comprend un corps 102 muni de deux ouvertures 104. Par exemple, les entretoises 20 peuvent se déformer suffisamment pour permettre de rattraper par leur déformation un écart de l’entraxe des embouts 14 par rapport à l’entraxe des deux ouvertures 104 du connecteur 100.

[45] Comme cela apparaît sur les figures 2 à 4, chaque entretoise de liaison déformable 20 comprend par exemple une première portion de rattachement 22 à un bord périphérique interne 18 de l’ouverture 16 et une deuxième portion de rattachement 24 à une paroi périphérique de l’embout 14.

[46] En particulier, les entretoises 20 sont venues de matière avec l’embout 14 et la plaque 12 par les portions de rattachement 22 et 24. De préférence, l’embout 14, les entretoises 20 et la platine 12 forment une seule pièce obtenue par moulage par injection d’un matériau plastique dans une cavité libre de moulage définissant globalement la forme générale de la pièce. [47] Par exemple, chaque entretoise 20 comprend une portion de déformation agencée pour adopter une configuration de repos de l’embout 14 et une configuration déformée en flexion et/ou en extension par le déplacement relatif de l’embout 14 par rapport à la platine 12.

[48] Dans le mode de réalisation préféré de l’invention, l’entretoise 20 comprend un corps creux, s’étendant entre les deux portions de rattachement 22 et 24, pourvu de lignes et/ou zones de pliage préférentielles pour contraindre une déformation en flexion et/ou extension de l’élément de liaison 20 le long de ces lignes ou de ces zones.

[49] Le corps creux peut présenter par exemple, dans sa configuration de repos, une section transversale avec une épaisseur non constante, par exemple définie par une paroi s’amincissant localement pour former des zones de déformation préférentielles. Une section transversale de la portion de déformation peut également présenter par exemple une forme choisie parmi les suivantes : circulaire, non circulaire, notamment oblongue, ovale, elliptique, polygonale, notamment carrée, rectangulaire, réniforme, crénelée, en forme d’étoile.

[50] De préférence, comme cela est illustré sur les figures 1 à 4, le corps creux a une forme générale de prisme droit à section transversale polygonale s’étendant longitudinalement selon l’axe Y de l’ouverture 16. Dans ce cas, le prisme droit présente au moins deux arêtes de liaison 32 de l’embout 14 avec le bord interne 18 de l’ouverture de réception 16 qui forment les portions de rattachement 22 et 24. En outre, le prisme droit présente au moins deux arêtes 32 formant des lignes de pliage préférentielles.

[51] Dans l’exemple illustré, la section transversale du prisme droit forme un losange présentant un axe de symétrie s’étendant radialement entre l’embout 14 et le bord 18 de l’ouverture 16. Mais on ne sort pas du cadre de la présente invention lorsque cela n’est pas le cas, et notamment lorsque la section du prisme droit forme un polygone ne présentant aucun axe de symétrie.

[52] Dans une variante illustrée sur la figue 5, l’entretoise 20 peut comprendre un corps creux de forme générale tubulaire à section transversale conformée pour présenter deux zones de déformation préférentielle R de forme générale arrondie.

[53] Par exemple, comme cela est visible sur la figure 5, la section peut être ovale. La contrainte de flexion est alors bien répartie au moins sur les zones R de déformation préférentielle, ce qui évite dans ce cas et plus généralement pour toutes les formes de section transversale globalement arrondie, une concentration de contrainte.

[54] Sur la figure 5, on voit que l’ovale est agencé dans le sens de largeur selon la direction radiale à partir de l’embout tubulaire 14. Autrement dit, la longueur de l’ovale est orientée tangentiellement à l’embout tubulaire 14. Dans cette variante illustrée, chacune des extrémités de l’ovale définies relativement au sens de la longueur de l’ovale forme une zone de déformation préférentielle R. Par ailleurs, comme illustré sur la figure 5, le corps tubulaire est attaché par les portions de rattachement 22 et 24 dans une zone médiane de l’ovale s’étendant entre les deux extrémités.

[55] Bien entendu, dans une autre variante non illustrée, le corps creux de l’entretoise 20 peut comprendre à la fois une ou plusieurs lignes de pliage préférentiel et une ou plusieurs zones de déformation préférentielle.

[56] De préférence, l’embout tubulaire 14 comprend une partie médiane coudée et deux parties d’extrémités tubulaires, les deuxièmes portions de rattachement 22 et 24 des entretoises 20 s’étendent radialement à partir de la partie coudée de l’embout 14.

[57] On va maintenant décrire les principaux aspects de fonctionnement d’un dispositif de raccordement selon l’invention en référence aux figures 1 à 4.

[58] Initialement, chaque embout 14 est retenu immobilisé à l’intérieur de l’ouverture de réception 16 correspondante de la platine 12 par les entretoises 20 qui s’étendent radialement dans leur configuration initiale de repos.

[59] Avantageusement, le dispositif de raccordement 10 comprenant la platine 12 et les embouts 14 sont formés d’une seule pièce et de préférence en une seule injection de matière plastique dans un même moule. [60] Par exemple, des conduites (non représentées) ou le connecteur 100 sont montés sur les embouts 14. La déformation des entretoises 20 permettent aux embouts 14 de se déplacer relativement à la platine 12 afin de se positionner correctement et automatiquement et d’absorber les tolérances de positionnement des différents éléments entre eux.

[61] Grâce à l’invention, les entretoises déformables 20 permettent aux embouts d’être retenus dans la platine 12 avec un certain degré de liberté pour que ceux-ci se repositionnent automatiquement en fonction des contraintes dimensionnelles imposées par les éléments de l’environnement extérieur au dispositif 10. L’invention permet d’absorber les tolérances de positionnement des différents éléments à raccorder.

[62] En outre, le dispositif autorise un déplacement selon les axes X et Z des embouts 14, c'est-à-dire dans cet exemple selon le plan de la platine tout en étant robuste selon l’axe Y, c’est-à-dire selon une direction orthogonale au plan de la platine ce qui permet de garantir une bonne étanchéité fluidique, tout en étant formé en une seule pièce.

[63] Bien entendu, l’invention ne se limite pas aux modes de réalisation précédemment décrits. D’autres modes de réalisation à la portée de l’homme du métier peuvent aussi être envisagés sans sortir du cadre de l’invention définie par les revendications ci-après.