Brevet FR2714467A1 — publié le 19950630

SONDE DE PRELEVEMENT DE GAZ D'ECHAPPEMENT, D'UN VEHICULE AUTOMOBILE. La présente invention a pour objet une sonde de prélèvement de gaz d'échappement dans un pot d'échappement d'un véhicule automobile, ladite sonde comportant un élément rigide présentant un tube rigide et une poignée ainsi qu'une agrafe de positionnement de l'élément rigide dans le pot d'échappement, et présentant un flexible comportant une région dépassant d'une extrémité avant du tube rigide et se terminant par un embout de prélèvement de gaz. Une sonde de prélèvement du type précité est commercialisée par la société demanderesse, SOURIAU DIAGNOSTIC ELECTRONIQUE. Cette sonde de l'art antérieur présente un flexible qui est soudé à la partie avant du tube rigide. Elle comporte à la partie arrière un raccord de tuyau. Le tuyau flexible est un tuyau en acier inoxydable à une tresse à la partie avant de laquelle est soudé un embout de prélèvement de gaz. L'agrafe de positionnement est soudée sur le tube rigide. On obtient ainsi un assemblage étanche aux gaz d'échappement et qui résiste bien aux températures auxquelles il est soumis à l'intérieur du pot d'échappement d'un véhicule automobile. Cette sonde de prélèvement répond généralement aux caractéristiques des recommandations OIML, mais elle présente trois inconvénients. D'une part, son coût est relativement élevé en raison des nombreuses et délicates opérations de soudure que nécessite son assemblage. D'autre part, cet assemblage par des parties soudées fait que le tuyau flexible ne présente qu'une seule dimension standard. Si on veut utiliser les flexibles de différentes longueurs, il faut utiliser autant de sondes que de longueurs de flexibles. Enfin, les soudures sont sensibles aux contraintes mécaniques, ce qui fait que la sonde ne peut être utilisée qu'un nombre limité de fois. L'invention a pour objet une sonde de prélèvement du type précité qui permet d'éviter au moins en partie les inconvénients de la sonde de l'art antérieur et, éventuellement, de répondre aux caractéristiques des recommandations OIML et UTAC. L'invention concerne ainsi une sonde de type précité caractérisée en ce que le flexible est coulissant dans le tube rigide et dépasse également d'une extrémité arrière du tube rigide et en ce qu'elle présente un premier élément d'arrêt fixé sur le flexible en aval de l'extrémité avant du tube rigide et un deuxième élément d'arrêt fixé sur le flexible en amont de l'extrémité arrière du tube rigide, le coulissement du flexible étant susceptible de se produite entre une première position ou le premier élément d'arrêt vient en butée sur l'extrémité avant du tube rigide, pour définir une première longueur donnée de pénétration de ladite région, et une deuxième position où le deuxième élément d'arrêt vient en butée sur l'extrémité arrière du tube rigide pour définir une deuxième longueur donnée de pénétration de ladite région du flexible, plus grande que la première longueur. L'embout de prélèvement de gaz et/ou un raccord de tuyau sont avantageusement sertis pour l'un à une extrémité avant du flexible et pour l'autre à une extrémité arrière de ce dernier. Au moins un dit élément d'arrêt peut être avantageusement une bague sertie sur le pourtour du flexible. L'agrafe de positionnement peut présenter deux branches reliées entre elles par une portion centrale et formant une pince verrouillée mécaniquement. Selon un mode de réalisation préféré, les deux branches présentent chacune une ouverture dont le diamètre est sensiblement égal à un diamètre extérieur du tube rigide, les deux ouvertures n'étant pas coaxiales dans une position de repos de l'agrafe dans laquelle aucun effort n'est exercé sur les branches, position de repos dans laquelle les branches font entre elles un angle tO donné, et présente une position dite de verrouillage où les deux ouvertures sont sensiblement coaxiales lorsqu'un effort déterminé est appliqué de manière que l'angle + entre les branches ait une valeur o( différente de 2 et en ce que le tube rigide traverse les deux ouvertures en maintenant les ouvertures sensiblement coaxiales. Par exemple C = 0 et ia est positif avec la convention que ic est compté positivement pour une augmentation de l'écartement des branches. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en liaison avec les dessins qui représentent - la figure 1 une sonde selon l'art antérieur précité - la figure 2 une sonde selon un mode de réalisation préféré de l'invention - la figure 3 une vue en coupe longitudinale d'un embout de prélèvement selon l'invention - les figures 4a à 4c respectivement en vue de côté, en vue de dessus et en vue suivant A, une agrafe élastique ou ressort/agrafe selon un mode de réalisation préféré de l'invention. Selon la figure 1, une sonde 1 de prélèvement de gaz d'échappement dans un pot d'échappement 11 d'un véhicule automobile V comporte un tube rigide dont la partie arrière 2 présente un manchon de raccordement 3. La partie arrière linéaire 2 se prolonge vers l'avant par un coude 4, une deuxième section de 2' linéaire, un coude 5 et enfin une région avant linéaire 6 sur laquelle est soudée une agrafe 7. A la partie avant 6 du tube rigide est soudé par l'intermédiaire d'un manchon 6' un flexible 9 en acier inoxydable à simple tresse à fixation renforcé par une manchette agrafe 8 formée d'une tresse métallique. La partie avant du flexible 9 est soudée à l'embout de prélèvement de gaz 10. Pour réaliser un prélèvement de gaz dans le pot d'échappement 11 d'un véhicule, la sonde est introduite par la partie arrière 12 du pot d'échappement 11 jusqu'à ce que l'agrafe 7 vienne en butée sur le pot d'échappement. Ceci définit une longueur de mesure qui, selon les recommandations OIML, est de 400 mm. Selon la figure 2, une sonde 20 de prélèvement de gaz d'échappement selon la présente invention comporte un tube rigide désigné par le repère général 30 qui comporte une poignée de préhension 34 dont la partie arrière 31 constitue un bord arrière du tube rigide, la portion de préhension se prolongeant vers l'avant par une région coudée 32 qui elle même se prolonge par une région droite 33 qui se termine par un bord avant 35. Cette sonde de prélèvement 20 comporte un flexible désigné par la repère général 40 et qui présente une partie arrière 41 qui dépasse du bord arrière 31 du tube rigide 30 et qui se continue vers l'avant en traversant l'intérieur du tube rigide 30 jusqu'à une région avant 42 dans la partie avant de laquelle est serti un raccord 60 faisant fonction d'embout de prélèvement de gaz. En outre une agrafe de positionnement 50 est verrouillée mécaniquement sur la partie avant 33 du tube rigide 30. Une longueur variable de pénétration du flexible 40 dans le pot d'échappement 11 d'un véhicule automobile V est obtenu grâce à une limitation du débattement du flexible 40 dans le tube rigide entre deux positions définies par deux bagues de positionnement serties autour du flexible 40, ces deux bagues (par exemple des bagues fendues) étant référencées 45 pour la bague arrière et 46 pour la bague avant. Ceci permet alors un débattement du flexible en une position courte dans laquelle la bague 46 est en butée contre la partie avant 35 du tube rigide 30 ainsi qu'il est représenté à la figure 2 (longueur de pénétration L1) et une position d'une longueur de pénétration L2 plus grande dans le pot d'échappement 11, position dans laquelle la bague arrière 45 vient en butée contre le bord arrière 31 du tube rigide 30, cette position étant représentée à la figure 2 par la position 45' de la bague 45 et par la position 60' de l'embout de prélèvement 60. De la sorte, la longueur du flexible 40 dans le pot d'échappement peut varier entre les deux valeurs nominales L1 et L2 ce qui permet en particulier à la sonde de prélèvement de satisfaire à la fois à la norme UTAC qui exige une longueur L1 égale à 300 mm alors que par exemple la norme OIML (Organisation Internationale de Métrologie Légale) impose une longueur L2 égale à 400 mm. En outre, l'étanchéité de la sonde est obtenue par un montage des pièces sans soudure ce qui permet d'augmenter la fiabilité de la sonde, à savoir par sertissage de l'embout 60 de prélèvement de gaz ainsi que du raccord 70 du tuyau 71 situé à une extrémité arrière 48 du flexible 40. En particulier, le point critique est la partie chaude de la sonde qui se trouve à l'intérieur du pot d'échappement 11. En outre, la conception d'un flexible 40 coulissant dans le tube rigide 30 supprime la soudure du flexible 40 en partie avant du tube rigide 30, soudure qui s'avèrerait fragile en exploitation avec la sonde de l'art antérieur. I1 résulte donc de la réalisation de cette sonde une abaissement des coûts en même temps qu'une augmentation de la fonctionnalité et la fiabilité. La figure 3 montre l'embout de prélèvement de gaz désigné par le repère général 60. I1 présente des ouvertures 61 de prélèvement de gaz, un canal de prélèvement 62 et en partie arrière une collerette 63 destinée au sertissage autour de l'extrémité avant du flexible 40 lequel est constitué par un tube en PTFE (marque déposée TEFLON) et référencé 66 entouré d'une tresse métallique référencée 67. L'agrafe ressort présente en figures 4a à 4c comprend une région avant en arc de cercle 51 se terminant par une extrémité avant 52, le sommet 51' de la région 51 venant s'appuyer au bord extérieur du tube rigide 30 dans sa partie avant 33. Cette région 51 se prolonge vers l'arrière de la sonde par un tronçon linéaire incliné 53 se continuant par une région recourbée 54 dont la concavité est dirigée vers le tube rigide 30. Cette région 54 se prolongeant par une pince présentant deux branches 56 et 59 reliées par une branche centrale 55, les branches 56 et 57 étant pourvues d'ouvertures 58 et 59 dont le diamètre est sensiblement le même que le diamètre extérieur de la partie avant 33 du tube rigide 30. A la position de repos, les branches 56 et 57 forment un angle iO I les axes des ouvertures 58 et 59 sont décalés entre eux et forment le même angle . Par contre si on applique aux branches 56 et 57 une force selon la flèche F', de manière à annuler l'angle , les deux branches 56 et 57 deviennent parallèles (voir figure 2) et les ouvertures 58 et 59 sont coaxiales comme ceci est représenté en pointillés à la figure 4a et à la figure 4b. Le montage de la sonde s'effectue alors de la manière suivante. On introduit tout d'abord par l'extrémité avant 35 du tube rigide 30 l'épingle agrafe 50 par la branche 57 en ayant exercé un effort tel que les deux branches sont parallèles et que les ouvertures 58 et 59 sont alignées suivant l'axe I-I. Lorsque l'épingle agrafe est positionnée de manière souhaitée le long de la région 33, on relâche l'effort sur les branches de l'épingle et alors celle-ci reste bloquée en position par la force élastique qui tend à écarter les branches et à désaxer les ouvertures 58 et 59. De la sorte, l'épingle agrafe reste positionnée toujours au même endroit le long de la région avant 33. Par contre, sa mobilité en rotation autour de l'axe longitudinal de la région avant 33 reste possible. Ensuite on introduit le flexible 40 dans le tube 30, pour cela, par exemple la bague 45 n'a pas été sertie autour du flexible 40. On réalise ensuite la ou les opérations de sertissage. REVENDICATIONS 1 - Sonde de prélèvement de gaz d'échappement dans un pot d'échappement d'un véhicule automobile, ladite sonde comportant un élément rigide présentant un tube rigide ainsi qu'une agrafe de positionnement de l'élément rigide dans le pot d'échappement, et présentant un flexible comportant une région dépassant d'une extrémité avant du tube rigide se terminant par un embout de prélèvement de gaz, caractérisée en ce que le flexible (40) est coulissant dans ledit tube rigide (30) et dépasse également d'une extrémité arrière (31) du tube rigide (30), en ce qu'elle présente un premier élément d'arrêt (46) fixé sur le flexible (40) en aval de l'extrémité avant (35) du tube rigide (30) et un deuxième élément d'arrêt (45) fixé sur le flexible (40) en amont de l'extrémité arrière (31) du tube rigide (30), le coulissement du flexible (40) étant susceptible de se produire entre une première position où le premier élément d'arrêt (46) vient en butée sur l'extrémité avant (35) du tube rigide (30) pour définir une première longueur donnée (L1) de pénétration de ladite région (42) du flexible (40) et une deuxième position où le deuxième élément d'arrêt (45) vient en butée (45') sur l'extrémité arrière (31) du tube rigide (30) pour définir une deuxième longueur donnée (L2) de pénétration de ladite région (42) du flexible (40). 2 - Sonde de prélèvement selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit embout (60) de prélèvement de gaz est serti à une extrémité avant (47) du flexible (40). 3 - Sonde de prélèvement selon une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce qu'il comporte un raccord (70) de tuyau (71) serti à une extrémité arrière (48) du flexible (40). 4 - Sonde de prélèvement selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au moins un dit élément d'arrêt (45, 46) est une bague sertie sur le pourtour du flexible (40). 5 - Sonde de prélèvement selon une des revendications précédentes caractérisée en ce que ladite agrafe de positionnement (50) présente deux branches (56, 57) reliées entre elles par une portion centrale (55) formant une pince verrouillée mécaniquement. 6 - Sonde de prélèvement selon une des revendications précédentes caractérisé en ce que les deux branches (56, 57) présentant chacune une ouverture (58, 59) dont le diamètre est sensiblement égal à un diamètre extérieur (D) du tube rigide (30), les deux ouvertures n'étant pas coaxiales dans une position de repos de l'agrafe dans laquelle aucun effort n'est exercé sur les branches (56, 57), position de repos dans laquelle les branches (56, 57) font entre elles un angle donné mais présentent une position dite de verrouillage où les deux ouvertures (58, 59) sont sensiblement coaxiales lorsqu'un effort déterminé est appliqué de manière que l'angle entre les branches ait une valeur t différente de 0, et en ce que le tube rigide (30 traverse les deux ouvertures (58, 59) en maintenant les ouvertures (58, 59). sensiblement coaxiales. - Sonde de prélèvement selon la revendication 6, caractérisée en ce que o( = 0 et en ce que 0 o compté positivement pour une augmentation de l'écartement des branches (56, 57).