Brevet FR2800862A1 — publié le 20010511

L'invention concerne un radiateur de fluide de refroidissement compre- nant un réservoir de compensation ou vase d'expansion rapporté sur l'un des collecteurs pour le fluide de refroidissement et destiné à un moteur à combus- tion interne d'un véhicule automobile, notamment d'un véhicule utilitaire. D'après le document EP 0 280 107 AI, on connaît un radiateur à air pour fluide de refroidissement, dans lequel le réservoir de compensation est relié au collecteur, à l'aide de tenons de liaison de configuration mutuellement correspondante avec des crochets d'encliquetage et des anneaux, qui sont respectivement associés au réservoir de compensation et au collecteur. Dans ce mode de construction, le réservoir de compensation et le collecteur sont fabriqués en matière plastique. Les tenons de liaison peuvent également être réalisés sous forme d'embouts creux et également être prévus pour l'établisse- ment de la liaison d'écoulement de fluide entre le collecteur et le réservoir de compensation. De tels modes de construction peuvent être prévus dans le cas o le collecteur et le réservoir de compensation sont réalisés dans le même matériau. Des dilatations thermiques en raison de matériaux différents ne peuvent pas être ou ne peuvent être que difficilement absorbées dans le cas de tels modes de construction. À cela s'ajoute le fait que pour des réservoirs de compensa- tion de taille plus importante tels que ceux que l'on prévoit pour des radiateurs de véhicules utilitaires, la fixation peut s'avérer, dans certaines conditions, insuffisante pour pouvoir absorber des couples de basculements plus importants, ceci notamment lorsque le réservoir de compensation, en raison de conditions d'implantation dans le compartiment moteur, ne peut pas être d'une configuration symétrique par rapport au plan médian longitudinal du collecteur, mais a son centre de gravité situé en dehors de ce plan. Le but de l'invention consiste à configurer un radiateur de fluide de refroidissement du type de celui cité en introduction, de façon telle que son réservoir de compensation puisse être disposé de manière stable et fixe sur le collecteur, sans que cela nécessite de grandes modifications de configuration du mode de construction. Ce but est atteint pour un radiateur de fluide de refroidissement du type de celui cité en introduction, en prévoyant que le réservoir de compensation surmonte le collecteur à la manière d'un étrier, par l'intermédiaire de pattes à ouvertures de fixation, disposées de part et d'autre dudit collecteur, et est assemblé par complémentarité de forme, notamment par vissage, au collecteur par l'intermédiaire desdites ouvertures de fixation. Cette configuration entraîne un agencement stable, qui en raison de la fixation des deux côtés de part et d'autre du collecteur, peut également être prévue lorsque le centre de gravité du réservoir de compensation ne se situe pas dans le plan médian longitudinal du collecteur. Selon un développement de l'invention, il est possible de prévoir pour un radiateur de fluide de refroidissement comprenant un collecteur qui est doté aux deux zones d'extrémité, d'ouvertures de passage pour le passage d'axes débrochables ou boulons, qui traversent également des pattes en saillie de parties latérales de part et d'autre du collecteur, que les ouvertures de fixation des pattes soient disposées de manière à être en regard de celles des pattes des parties latérales et du collecteur. Grâce à cette mesure, il est en effet possible d'utiliser également l'agencement d'assemblage prévu de toute façon pour la fixation des parties latérales au collecteur, pour la fixation du réservoir de compen- sation. Cette configuration conduit à un agencement particulièrement stable. Pour empêcher, lorsque le réservoir de compensation et le collecteur sont constitués de matériaux différents, par exemple de matières plastiques différentes, qu'apparaissent, en raison d'allongements de dilatation différents des matériaux, des contraintes qui pourraient porter préjudice à la fixation, il est possible de prévoir selon un développement de l'invention, que les pattes du réservoir de compensation soient réalisées en tant que supports flexibles dans la direction longitudinale du collecteur. Des allongements de dilatation différents peuvent ainsi être absorbés par une déformation élastique corres- pondante des supports. À cet effet, il est possible de prévoir selon un autre développement de l'invention, que les ouvertures de fixation soient disposées dans des languettes qui sont reliées au réservoir de compensation par l'intermédiaire de nervures de liaison. Cela autorise une déformation des nervures de liaison dans la direction des dilatations thermiques. Selon une autre configuration conforme à l'invention, il est également possible de prévoir que la languette soit issue et s'écarte d'une nervure transversale, qui se raccorde des deux côtés aux nervures de liaison, et que ces nervures de liaison s'étendent parallèlement les unes aux autres et s'écartent de la nervure de liaison transversale dans la même direction que la languette. Grâce à cette configuration, la longueur totale de la languette et des nervures de liaison devient relativement grande, toutefois sans que la patte elle-même soit obligée de présenter des dimensions trop impor- tantes. L'on dispose en conséquence de déplacements élastiques relativement longs pour la compensation de longueur, et il est également possible de cette manière de conférer une configuration suffisamment stable aux nervures de liaison et à la languette, sans entraver la déformation élastique nécessaire. Envue de pouvoir compenser des tolérances de fabrication, le perçage de fixation dans les pattes du réservoir de compensation peut être réalisé en tant que trou oblong s'étendant parallèlement à la nervure de liaison transversale. Selon une caractéristique de l'invention, le centre de gravité du réservoir de compensation se situe en dehors du plan médian entre les pattes de support. Par ailleurs, le réservoir de compensation peut être fabriqué en une matière plastique dont le coefficient de dilatation thermique est différent de celui de la matière plastique dont est constitué le collecteur. D'après un développement de l'invention, il est finalement également possible de prévoir dans la zone d'un plan transversal médian entre les pattes de support du réservoir de compensation, une liaison par encliquetage entre le collecteur et le réservoir de compensation. Cette configuration permet de réaliser une fixation au centre du réservoir de compensation par rapport au collecteur, de sorte que les dilatations thermiques ne produisent pas de variation de position du réservoir de compensation. Cette fixation centrale permet également un blocage en position, au montage, avant que les boulons d'assemblage entre les parties latérales et le collecteur soient également insérés à travers les supports du réservoir de compensation. L'invention est représentée sur les dessins à l'aide d'un exemple de réalisation, et va être explicitée dans la suite. Les dessins annexés montrent: - Figure 1 une vue frontale ou vue de face d'un radiateur de fluide de refroidissement selon l'invention, sur lequel est rapporté un réservoir de compensation, Figure 2 la vue du radiateur de fluide de refroidissement de la Figure 1, dans la direction de la flèche Il, Figure 3 la représentation agrandie de la coupe de la Figure 1, selon la ligne!!1-111, Figure 4 la représentation agrandie de la coupe de la Figure 1, selon la ligne IV-IV, - Figure 5 une représentation en perspective du réservoir de compensation selon l'invention, - Figure 6 la vue de dessous du réservoir de compensation de la Figure 5, - Figure 7 la vue du réservoir de compensation de la Figure 5, dans la direction de la flèche Vii de la Figure 5, et - Figure 8 une représentation à nouveau agrandie d'une des pattes de support du réservoir de compensation selon les Figures 5 à 7. Les Figures 1 et 2 montrent un radiateur de fluide de refroidissement 1, qui est doté d'un capotage de radiateur 2 à collerette périphérique 2a, qui encadre les ailettes d'un ventilateur de refroidissement non représenté. Le radiateur de fluide de refroidissement 1 est constitué d'un bloc à tubes et ailettes 3 traversé par l'écoulement d'air et visible sur la Figure 1, au travers de la collerette 2a. Les tubes traversés par l'écoulement de fluide de refroi- dissement débouchent dans un collecteur supérieur 4 et un collecteur inférieur , souvent également appelés "boites à eau", qui sont reliés tous les deux par des parties latérales 6 et 7 pour former un cadre de bonne stabilité. À cet effet, les parties latérales 6 et 7 sont respectivement pourvues à leurs extrémités, de pattes 6a, 7a et 6b, 7b, qui empiètent des deux côtés sur le collecteur 4 et 5 respectivement associé, et qui sont liées de manière fixe au collecteur 4 à l'aide d'axes débrochables ou de boulons 8. Dans la suite, seule joue un rôle la fixation du collecteur supérieur 4 aux parties latérales 6 et 7. Le collecteur inférieur 5 peut être relié de la même manière aux parties latérales. Le collecteur 4 est surmonté, à califourchon, par un réservoir de com- pensation 9 de façon à ce que celui-ci vienne s'appuyer latéralement, par les pattes 10 visibles dans le détail sur les Figures 3 à 8, sur le collecteur 4. Ces pattes 10 sont réalisées, comme on l'évoquera encore plus en détail au regard des Figures 5 à 8, sous forme de support élastique, et possèdent chacune une ouverture de passage 1 1, ces ouvertures de passage 1 1 étant disposées de façon à être en regard respectivement des deux ouvertures de passage inté- rieures 12 (Figure 3) et des ouvertures associées dans les pattes 7a. L'axe ou boulon 8 pour la fixation des parties latérales 6, 7, qui est emmanché dans I'ouverture de passage 12 et les ouvertures 1 3 (Figure 3) dans les pattes 7a, peut de ce fait également être utilisé simultanément pour la fixation du réservoir de compensation 9. Comme le laissent entrevoir la Figure 8, mais également les Figures 5 et 7, l'ouverture de passage 1 1 dans les pattes 10 est réalisée sous forme de trou oblong dont le grand axe s'étend dans la direction de l'étendue longitudinale du réservoir de compensation 9 et du collecteur 4. Cette configuration est prévue en vue de compenser des tolérances sur les pièces constitutives de l'ensemble. Mais, comme le montrent également les Figures 5, 7, et notam- ment 8, les pattes 10 réalisées en tant que supports, sont en outre également concçues comme supports flexibles dans la direction du grand axe du trou oblong 1 1 et constitués de deux nervures 15, 1 5a issues d'une bordure de fixation 14, s'étendant sensiblement de manière parallèle entre elles, et reliées entre elles à leur extrémité opposée à celle de la bordure de fixation 14, par l'intermédiaire d'une nervure de liaison 16. Du centre de cette nervure de liaison 16 est issue vers le haut, une languette 17 s'engageant dans l'espace entre les nervures 15, 1 5a, et cette languette est pourvue du trou oblong 1 1. Les nervures 15, 15a sont dotées d'ailettes de renfort longitudinales et concçues d'un seul tenant, par moulage par injection, avec le réservoir de compensation 9, vu qu'elles sont réalisées dans la même matière plastique que l'ensemble de ce réservoir de compensation; elles sont, dans une certaine mesure, élastiques, lors de l'apparition de forces élevées, mais sont par ailleurs suffisamment rigides pour permettre d'absorber des efforts qui, en cas de forces de freinage ou de décélération du véhicule, sont susceptibles d'agir sur le réservoir de compensation 9 surmontant le radiateur de fluide de refroidissement I à la manière d'un étrier. La languette 1 7 possède elle aussi une certaine élasticité, de sorte que grâce à la configuration choisie, il en résulte des supports 10O pour le réservoir de compensation 9, dont l'élasticité dépend, en dehors du matériau choisi, avant tout de la longueur des nervures 1 5, 15a et de la longueur de la languette 1 7 à partir de la nervure de liaison 16 en direction du haut. Ces supports 10 peuvent absorber des dilatations thermiques qui apparaissent entre le réservoir de compensation 9 et le collecteur 4 associé, par exemple en raison du fait que le collecteur et le réservoir de compensation sont fabriqués en des matières plastiques différentes, de sorte qu'il n'apparaît pas de contraintes thermiques pouvant conduire à un endommagement des deux pièces assemblées l'une à l'autre. Les Figures 2, 3, 4, 5 et 6 montrent par ailleurs, que le réservoir de compen- sation 9, pour des raisons de profondeur d'implantation disponible pour le radiateur, n'a pas son centre de gravité situé dans le plan médian longitudinal 18 du collecteur 4, mais est déporté hors de ce plan médian longitudinal 1 8 en direction du côté du radiateur de fluide de refroidissement 1, opposé au côté sur lequel se trouve la collerette 2a du ventilateur. La configuration choisie garantit également dans ce cas, une fixation suffisamment stable. Les Figures 1, 4 et 5 à 7 montrent également que le réservoir de compen- sation 9, sur un côté, sensiblement dans la zone d'un plan 19 correspondant au plan transversal médian qui coïncide avec le plan de coupe IV-IV, est relié de manière fixe au collecteur 4, par l'intermédiaire d'une liaison par encli- quetage supplémentaire. Le réservoir de compensation 9 est à cet effet doté d'un tenon d'encliquetage faisant saillie dans la direction des pattes 10 et muni d'un crochet d'encliquetage élastique 21, qui, lors de la mise en place du réservoir de compensation 9 sur le collecteur 4, s'enclenche derrière un cran d'encliquetage, et assure ainsi une fixation centrale du réservoir de compen- sation 9 rapporté à califourchon. Cette configuration présente ici l'avantage de permettre au réservoir de compensation 9 d'être déjà fixé de manière préalable, et garantit, avant leur fixation, une insertion relativement aisée des boulons 8 à travers tous les perçages alignés, à savoir à travers l'ouverture 11 dans la patte 1 0, I'ouverture supérieure dans la patte 7a des parties latérales, et l'ouverture de passage 12 dans le collecteur supérieur 4. Cette configu- ration permet également aux dilatations thermiques de s'effectuer à partir du centre, en direction des deux côtés, en étant ensuite absorbées de chaque côté par les pattes 10. En définitive, on assure ainsi une fixation supplémentaire sur le côté opposé à celui o se trouve le centre de gravité. Les Figures 1 et 2 laissent en outre entrevoir qu'en amont du radiateur de fluide de refroidissement, en se référant à la direction du passage de l'écou- lement, est monté un radiateur d'air d'admission ou de suralimentation 22, qui est relié latéralement aux parties latérales 6, 7 respectives. Ce radiateur d'air d'admission ou de suralimentation et son agencement sur le radiateur de fluide de refroidissement I ne font pas l'objet de la présente invention, et ne sont donc pas explicités plus en détail. REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1. Radiateur de fluide de refroidissement comprenant un réservoir de compensation (9) ou vase d'expansion rapporté sur l'un des collecteurs (4) pour le fluide de refroidissement et destiné à un moteur à combustion interne d'un véhicule automobile, notamment d'un véhicule utilitaire, caractérisé en ce que le réservoir de compensation (9) surmonte le collecteur (4) à la manière d'un étrier, par l'intermédiaire de pattes (1 0O) à ouvertures de fixation (1 1), disposées de part et d'autre dudit collecteur, et est assemblé par complémen- tarité de forme, notamment par vissage, au collecteur (4) par l'intermédiaire desdites ouvertures de fixation (1 1). 2. Radiateur de fluide de refroidissement comprenant un collecteur (4) qui est doté aux deux zones d'extrémité, d'ouvertures de passage (12) pour le passage d'axes débrochables ou boulons (8), qui traversent également des pattes (7a) en saillie de parties latérales (6, 7) de part et d'autre du collecteur (4), selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures de fixation (1 1) des pattes (1 0O) sont disposées de manière à être en regard de celles des pattes (6a, 7a) des parties latérales (6, 7) et du collecteur (4). 3. Radiateur de fluide de refroidissement selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que les pattes (10) sont réalisées en tant que supports fie- xibles dans la direction longitudinale du collecteur (4). 4. Radiateur de fluide de refroidissement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ouvertures de fixation (1 1) sont disposées dans des languettes (17) qui sont reliées au réservoir de compensation par l'inter- médiaire de nervures de liaison (1 5, 1 5a). 5. Radiateur de fluide de refroidissement selon la revendication 4, carac- térisé en ce que la languette (17) est issue et s'écarte d'une nervure trans- versale (16), qui se raccorde des deux côtés aux nervures de liaison (1 5, 1 Sa). 6. Radiateur de fluide de refroidissement selon la revendication 5, caractérisé en ce que les nervures de liaison (1 5, 15 Sa) s'étendent parallè- lement les unes aux autres et s'écartent de la nervure de liaison transversale (16) dans la même direction que la languette (1 7). 7. Radiateur de fluide de refroidissement selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que les ouvertures de fixation sont réalisées en tant que trous oblongs (11) s'étendant parallèlement à la nervure de liaison transversale (16). 8. Radiateur de fluide de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le centre de gravité du réservoir de compen- sation (9) se situe en dehors du plan médian (18) entre les pattes de support (10). 9. Radiateur de fluide de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réservoir de compensation est fabriqué en une matière plastique dont le coefficient de dilatation thermique est différent de celui de la matière plastique dont est constitué le collecteur (4). 1 0. Radiateur de fluide de refroidissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la zone d'un plan transversal médian (19) entre les pattes de support (1 0), est prévue une liaison par encliquetage (20, 21) entre le collecteur (4) et le réservoir de compensation (9).