Brevet FR2845131A1 — publié le 20040402

ENSEMBLE DE RAMPE A CARBURANT ET SON PROCEDE DE FORMAGE ET CONDUIT DE RAMPE A CARBURANT DESCRIPTION ARRI RE-PLAN DE L'INVENTION Cette invention concerne un ensemble de rampe à 10 carburant pour un moteur à combustion interne, spécialement pour un moteur thermique pour automobiles, équipé d'un système électronique d'injection de carburant. L'ensemble de rampe à carburant délivre du carburant pressurisé, fourni par 15 une pompe à carburant, vers des passages ou des chambres d'admission, via des injecteurs à carburant associés. L'ensemble est utilisé pour simplifier l'installation des injecteurs à carburant et les passages d'alimentation à carburant sur le moteur 20 thermique. Cette invention concerne plus particulièrement des constructions de connexion entre le conduit (tube principal), ayant en son sein un passage à carburant, et des tubes de ramification, et un procédé de formage de ceux-ci. Les rampes à carburant sont utilisées de façon courante pour des systèmes électroniques d'injection à carburant sur des moteurs thermiques à essence. La rampe à carburant délivre du carburant pressurisé, venant du conduit, en passant par plusieurs de 30 ramification et allant vers l'injecteur de carburant correspondant. Dans les moteurs diesel, la rampe à carburant similaire est appelée une rampe commune et est usuellement conçue pour résister à une pression SR 23926 PJ/JB extrêmement élevée de carburant diesel. Du fait de la haute pression du liquide qu'est le carburant, du fait des fluctuations de pressions, des vibrations mécaniques et des modifications dimensionnelles se 5 produisant sous l'effet de la chaleur, des inconvénients surviennent en termes de fuite de carburant depuis les connexions installées entre le conduit et les tubes de ramification. Les demandes de brevet japonais non examinées 10 numéros 9-280464, 9287687, 11-257187, 2000-88167 et la publication PCT W096/18062 décrivent des constructions de connexion entre le conduit (tube principal) et les tubes de ramification d'une rampe à carburant (moteur à essence) et d'une rampe 15 commune (moteur diesel). Le brevet U.S. N0 4.132.097, délivré le 2 janvier 1979, intitulé "Method for forming collared holes" concerne un procédé de formage de trous à collerettes dans une pièce d'usinage. Le brevet U.S. 4.454.741, délivré le 19 juin 1984, intitulé "Flow drill for the provision of holes in sheet material" concerne un perçage effectué pour la production de trous, ayant une collerette, dans une tôle métallique ou dans des parois de tubes 25 métalliques. R SUM DE L'INVENTION Un but de la présente invention est de fournir 30 une rampe à carburant qui permette d'éliminer les fissures se produisant au point de connexions entre le conduit et les tubes de ramification. SR 23926 PJ/JB Un autre but de la présente invention est de fournir une rampe à carburant qui puisse être utilisée sur une large plage de pressions appliquée au carburant. Encore un autre but de la présente invention est de fournir un conduit de rampe à carburant et son procédé de formage. Encore un autre but de la présente invention est de fournir une rampe à carburant et son conduit, qui 10 puissent être appliqués non seulement à des moteurs à essence basse pression, mais également à des moteurs diesel haute pression. Selon le premier aspect de l'invention, il est fourni un ensemble de rampe à carburant pour un moteur 15 à combustion interne, comprenant; un conduit allongé, ayant en son sein un passage à carburant longitudinal, un tube d'entrée de carburant fixé sur une extrémité ou un côté du conduit, et une pluralité de tubes de ramification, fixés verticalement sur le conduit. En outre, l'invention présente les caractéristiques de construction suivantes. (a) L'extrémité antérieure de chaque tube de ramification est adaptée pour communiquer avec le passage à carburant. (b) Ltextrémité arrière de chaque tube de ramification est munie d'un organe de connexion pour recevoir un bout d'un injecteur de carburant. (c) La paroi du conduit est munie de trous pour recevoir les extrémités antérieures des tubes de 30 ramification. SR 23926 PJ/JB (d) Autour de chaque trou, une collerette intérieure et une collerette extérieure sont formées d'une seule pièce avec la paroi de conduit. (e) Chaque tube de ramification est fixé aux collerettes par brasage ou soudage. Ces caractéristiques permettent de renforcer les points de connexion entre le conduit et les tubes de ramification. Les tubes de ramification sont supportés 10 de façon rigide par les collerettes intérieures et extérieures, à proximité des points de pénétration, à travers le conduit. En outre, de larges zones sont fournies pour les travaux de brasage ou de soudage. Les deux parties sont fixées rigidement et on peut 15 éviter ainsi l'apparition d'une concentration de contraintes, faisant qu'on élimine le risque de génération de fissures. Ainsi, cet ensemble de rampe à carburant peut être appliqué non seulement à des moteurs à essence, mais également à certains types de 20 moteurs diesel. tant donné que ce type de rampe à carburant est typiquement réalisé à partir d'un tube circulaire, il est préférable que le conduit soit de section circulaire et qu'au moins chaque zone périphérique, 25 autour de la collerette extérieure, soit conformée en un plan plat. Alors, le travail de perçage d'un trou est appliqué sur le plan plat, faisant que le processus de travail est considérablement simplifié. Dans une autre manière, une partie latérale 30 longitudinale du conduit peut être aplatie et, sur le plan plat, les trous et les collerettes sont aisément conformées. SR 23926 PJ/JB Il est également préférable de laisser le bout intérieur de chaque tube de ramification s'étendre à l'intérieur du conduit, au même niveau ou à un niveau plus profond par rapport au niveau du bout de la 5 collerette intérieure. Alors, les travaux de brasage et de soudage sont facilités, permettant de conserver une résistance permanente. Selon le deuxième aspect de l'invention, on a prévu un conduit de rampe à carburant, ayant en son 10 sein un passage à carburant longitudinal et sur lui une pluralité de tubes de ramification. L'invention présente les caractéristiques de construction suivantes. (a) La paroi du conduit est munie de trous pour 15 recevoir les extrémités antérieures des tubes de ramification. (b) Autour de chaque trou sont formées, d'une seule pièce avec la paroi du conduit, une collerette intérieure et une collerette extérieure. 20 Il est préférable que le conduit soit de section circulaire et qu'au moins chaque zone périphérique autour de la collerette extérieure soit conformée en un plan plat, pour que le processus de travail ou 25 usinage soit considérablement simplifié. Selon une autre manière, une partie latérale longitudinale du conduit peut être aplatie et, sur le plan plat, les trous et les collerettes sont aisées à former. Selon un troisième aspect de l'invention, on a prévu un procédé de formage d'un ensemble de rampe à carburant, comprenant un conduit allongé, ayant en son SR 23926 PJ/JB sein un passage à carburant longitudinal et, fixée sur le conduit, verticalement, une pluralité de tubes de ramification. L'invention se caractérise par les étapes suivantes. (a) Perçage de trous, sur la paroi du conduit, par utilisation d'un outil de perçage spécial pour recevoir les tubes de ramification, de manière à former une collerette intérieure et une collerette extérieure autour de chaque trou, simultanément au 10 travail de perçage. (b) Insertion de chaque extrémité antérieure du tube de ramification dans le trou correspondant, et (c) Fixation de chaque tube de ramification aux collerettes par brasage ou soudage. 15 L'outil de perçage spécial peut être sélectionné à partir de ceux similaires aux outils spéciaux décrits dans lesdits brevets US No 4.132.097 et 4.454.741. De tels forets sont disponibles sur le 20 marché des outils, sous la dénomination de fluoperçage, "flow drill". Si le conduit est de section circulaire, une étape de formage d'un plan plat sur chaque sone périphérique autour de la collerette extérieure est 25 avantageusement effectuée, faisant que le travail de perçage est considérablement facilité. Selon une autre manière, une étape d'aplatissement d'une partie latérale longitudinale du conduit est avantageusement mise en oeuvre. En outre, ladite étape d'insertion comprend de préférence une étape d'avancement du bout intérieur de chaque tube de ramification, à l'intérieur du conduit, SR 23926 PJ/JB au même niveau ou à un niveau plus profond par rapport au niveau du bout de la collerette intérieure, de manière que, après le brasage ou le perçage, on conserve une résistance permanente. Selon le quatrième aspect de 1 'invention, on a prévu un procédé de formage d'un conduit à rampe à carburant, ayant en son sein un passage de carburant longitudinal. L'invention est caractérisée par l'étape de perçage de trous sur la paroi du conduit, par 10 utilisation d'un outil de perçage spécial, pour recevoir les tubes de ramification, de manière à former une collerette intérieure et une collerette extérieure, autour de chaque trou, simultanément au travail de perçage. Si le conduit est de section circulaire, l'étape de formage d'un plan plat, sur chaque zone périphérique, autour de la collerette extérieure, est avantageusement effectuée, faisant que le travail de perçage est considérablement facilité. Selon un autre mode de réalisation, une étape d'aplatissement d'une partie latérale longitudinale du conduit est avantageusement effectuée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention vont devenir évidents à la lecture de la 25 description de modes de réalisation en liaison avec les dessins, dans lesquels des numéros de référence identiques désignent des éléments identiques dans les différentes vues. BR VE DESCRIPTION DES DESSINS La FIG. 1 est une vue en perspective d'un ensemble de rampe à carburant selon l'invention. SR 23926 PJ/JB La FIG. 2 La FIG. 3 est une vue en coupe de la FIG. 1. est une vue en perspective d'un ensemble de rampe à carburant selon un autre mode de réalisation. La FIG. 4 La FIG. 5 La FIG. 6 est une vue en coupe de la FIG. 3. est une vue en perspective d'un ensemble de rampe à carburant selon encore un autre mode de réalisation. est une vue en coupe de la FIG. 5. La FIG. 7 illustre des vues en coupe des étapes de formage d'un trou à collerette et d'une connexion sur le conduit. La FIG. 8 illustre des vues en coupe d'étapes de formage d'un trou à collerette et d'une connexion sur le conduit. La FIG. 9 illustre des vues en coupe d'étapes de formage d'un trou à collerette et d'une connexion sur le conduit. La FIG. 10 illustre des vues en coupes d'étapes pour former un trou à collerette et une connexion sur le conduit. 2 0 DESCRIPTION DU MODE DE R ALISATION PR F R En se référant aux FIGS. 1 et 2, on a représenté un premier type de mode de réalisation de la présente invention, un ensemble de rampe à carburant 10, adapté pour un ensemble de rampe de fourniture de carburant de type basse pression pour un moteur 30 thermique à quatre cylindres pour automobile, spécialement un moteur thermique à essence, à alimentation en carburant basse pression. L'ensemble de rampe à carburant 10 comprend un conduit de rampe SR 23926 PJ/JB à carburant (tube principal) 11, présentant en son sein un passage de carburant 16 longitudinal, un tube d'entrée de carburant 12 fixé sur un côté du conduit, et quatre tubes de ramification 14a, 14b, 14c, 14d, 5 fixés verticalement sur le conduit. L'extrémité antérieure de chaque tube de ramification est adaptée pour communiquer avec le passage à carburant 16, et l'extrémité arrière de chaque tube de ramification est pourvue d'un organe de connexion 18 (manchon) 10 pour recevoir un bout d'un injecteur de carburant 26. On a fixé transversalement sur le fond du conduit 11, deux supports 13 épais et rigides, pour monter l'ensemble 10 sur le bloc moteur. Les extrémités longitudinales du conduit Il sont fermées 15 hermétiquement par des capuchons d'extrémité l5a, 15b. L'extrémité antérieure du tube d'entrée de carburant 12 est adaptée pour communiquer avec le passage à carburant 16 et l'extrémité arrière du tube 12 est connectée à un réservoir à 20 carburant 28. En se basant sur les caractéristiques de l'invention, la paroi du conduit est munie de trous 21 pour recevoir les tubes de ramification 14a, 14b, 14c, 14d, et autour de chaque 25 trou 21, on a une collerette intérieure (paroi annulaire) 23 et une collerette extérieure 22, s'étendant et étant formée d'une seule pièce avec la paroi du conduit. Les extrémités antérieures de chaque tube de ramification sont fixées aux 30 collerettes 22, 23 par brasage ou soudage. Ainsi, les tubes de ramification sont supportés rigidement par les collerettes intérieure et SR 23926 PJ/JB extérieure à proximité des points de pénétration à travers le conduit. En outre, de larges zones sont prévues pour le travail de brasage ou de soudage. Les deux parties sont fixées rigidement, et l'on peut 5 éviter l'apparition de concentration de contrainte, faisant qu'on élimine la génération de fissures. Ainsi, ce type d'ensemble de rampe à carburant convient pour des moteurs thermiques à essence ayant une pression de carburant relativement basse. Les FIGS. 3 et 4 illustrent un deuxième type de mode de réalisation de la présente invention, un ensemble de rampe à carburant 30, qui est adapté à un ensemble de rampe de fourniture de carburant de type à moyenne pression, pour un moteur à quatre 15 cylindriques pour automobile, spécialement pour un moteur thermique à essence, moyenne pression. Dans ce mode de réalisation, chaque extrémité arrière des tubes de ramification 34a, 34b, 34c, 34d est munie d'une bride 38 rigide pour recevoir une bride 20 correspondante, supportant un bout d'un injecteur à carburant 26. La bride 38 peut résister à une pression un peu plus élevée que celle du premier mode de réalisation, pour éviter toute fuite de carburant depuis les points de connexion. La pompe à 25 carburant 28 délivre du carburant moyenne pression correspondant. Les FIGS. 5 et 6 illustrent un troisième type de mode de réalisation de la présente invention, un ensemble de rampe à carburant 40, qui est adapté à un 30 ensemble de rampe de fourniture de carburant de type haute pression pour un moteur thermique à quatre cylindres pour automobile, spécialement pour un SR 23926 PJ/JB moteur à essence à haute pression, ou certains types de moteur diesel. Dans ce mode de réalisation, chaque extrémité arrière des tubes de ramification 44a, 44b, 44c, 44d est munie d'une extrémité 47 effilée et d'un 5 écrou 48 pour recevoir le bout d'un injecteur de carburant 26. Ces organes de connexion 47, 48 peuvent supporter une pression relativement élevée, supérieure à celle des premier et deuxième modes de réalisation, pour éviter que des fuites de carburant 10 se produisent depuis les points de connexion. La pompe à carburant 28 délivre du carburant haute pression correspondant, par l'extrémité 47 effilée et l'écrou 46. Les FIGS. 7 à 10 illustrent des procédés de 15 formage de l'ensemble de rampe à carburant et du conduit de rampe à carburant selon la présente invention. Sur la FIG. 7, l'invention fournit les étapes suivantes. Sur un conduit circulaire 50, plusieurs trous 51 20 sont percés, en utilisant un outil de perçage spécial, tel qu'un forêt de fluoperçage pour recevoir le tube de ramification 14, faisant qu'une collerette intérieure 53 et une collerette extérieure 52 sont formées autour du trou 51, simultanément au travail 25 de perçage. Ensuite, l'extrémité antérieure du tube de ramification 14 est insérée dans le trou 51 et fixée sur les collerettes 52, 53 par brasage ou soudage aux points 54, 55, après avoir procédé à un 30 positionnement temporaire. En outre, l'étape d'insertion comprend de préférence une étape d'avancement du bout intérieur SR 23926 PJ/JB de chaque tube de ramification 14, à l'intérieur du trou 51, au même niveau ou à un niveau plus profond par rapport au niveau du bout de la collerette intérieure 53. On maintient ainsi une résistance permanente au niveau du brasage ou du soudage. La FIG. 8 illustre un autre mode de réalisation du procédé de formage du trou à collerette. Avant de former une collerette intérieure 63 et une collerette extérieure 62 autour du trou 61, on ajoute une étape 10 de formage d'un plan 60 plat sur chaque zone périphérique autour de la collerette extérieure 62. Ce plan peut être formé par une presse ordinaire. Tel que représenté, étant. donné que le conduit 50 présente une surface tubulaire, ce plan 60 plat peut 15 faciliter le travail de perçage du trou 61. De façon similaire au mode de réalisation de la FIG. 7, la collerette intérieure 63 et la collerette extérieure 62 sont formées autour du trou 61, simultanément au travail de perçage. Ensuite, l'extrémité antérieure du tube de ramification 14 est insérée dans le trou 61, et fixée sur les collerettes 62, 63 par brasage ou soudage aux points 64, 65, après un positionnement temporaire. En outre, l'étape d'insertion comprend de 25 préférence une étape d'avancement du bout intérieur de chaque tube de ramification 14, dans le trou 61, au même niveau ou à un niveau plus profond par rapport au niveau du bout de la collerette intérieure 63. Ainsi, on conserve une résistance permanente 30 après le brasage ou le soudage. La FIG. 9 illustre encore un autre mode de réalisation du procédé de formage du trou à SR 23926 PJ/JB collerette. Avant de former une collerette intérieure 73 et une collerette extérieure 72 autour du trou 71, on ajoute une étape d'aplatissement d'une partie latérale 70 longitudinale du conduit 50. Tel que 5 représenté, étant donné que le conduit 50 a une surface tubulaire, ce plan 70 plat peut faciliter le travail de perçage du trou 71. De façon similaire au mode de réalisation de la FIG. 7, la collerette intérieure 73 et la collerette 10 extérieure 72 sont formées autour du trou 71, simultanément au travail de perçage. Ensuite, l'extrémité antérieure du tube de ramification 14 est insérée dans le trou 71 et est fixées aux collerettes 72, 73, par brasage ou soudage 15 aux points 74, 75, après un positionnement temporaire. En outre, l'étape d'insertion comprend de préférence une étape d'avancement du bout intérieur de chaque tube de ramification 14 à l'intérieur du 20 trou 71, au même niveau ou à un niveau plus profond par rapport au niveau du bout de la collerette intérieure 73. Ainsi, après le brasage ou le soudage, on conserve une résistance permanente. La FIG. 10 illustre encore un autre mode de 25 réalisation du procédé de formage du trou à collerette. Dans ce mode de réalisation, le conduit 80 a une section rectangulaire, de sorte qu'une étape d'aplatissement d'une partie latérale du conduit est inutile. La surface plate du conduit 80 facilite le 30 travail de perçage du trou 81. De manière similaire au mode de réalisation de la FIG. 7, la collerette intérieure 83 et la SR 23926 PJ/JB collerette extérieure 82 sont formées autour du trou 81, simultanément au travail de perçage. Ensuite, l'extrémité du tube de ramification 14 est insérée dans le trou 81, et fixée sur les 5 collerettes 82, 83 par brasage ou soudage au niveau des points 84, 85, après un positionnement temporaire. En outre, l'étape d'insertion comprend de préférence une étape d'avancement du bout intérieur 10 de chaque tube de ramification 14 dans le trou 81, au même niveau ou à un niveau plus profond par rapport au niveau du bout de la collerette intérieure 83. Ainsi, on conserve une résistance permanente après le travail de brasage ou de soudage. Il est à noter que diverses modifications sont possibles, tout en restant dans le champ de l'invention, tel qu'indiqué aux revendications annexées. SR 23926 PJ/JB REVENDICATIONS 1. Ensemble de rampe à carburant (10), pour un moteur à combustion interne, comprenant; un conduit 5 allongé (11) ayant en son sein un passage à carburant longitudinal (16), un tube d'entrée de carburant (12) fixé sur une extrémité ou un côté dudit conduit, et une pluralité de tubes de ramification (14), fixés verticalement audit conduit, caractérisé en ce: l'extrémité antérieure de chaque tube de ramification est adaptée pour communiquer avec ledit passage à carburant, l'extrémité arrière de chaque tube à carburant est munie d'un organe de connexion (18) pour recevoir 15 un bout d'un injecteur de carburant (26), la paroi dudit conduit est munie de trous (21) pour recevoir lesdites extrémités antérieures desdits tubes de ramification, autour de chaque trou, une collerette 20 intérieure (23) et une collerette extérieure (22) sont formées d'une seule pièce avec ladite paroi de conduit, et chaque tube de ramification est fixé audites collerettes, par brasage ou soudage. 2. Ensemble de rampe à carburant selon la revendication 1, dans lequel ledit conduit est de section circulaire et au moins chaque zone périphérique (60), située autour de ladite collerette extérieure (62), est conformée en un plan plat. 3. Ensemble de rampe à carburant selon la revendication 1, dans lequel un bout intérieur de chaque tube de ramification s'étend dans ledit SR 23926 PJ/JB conduit, au même niveau ou à un niveau plus profond par rapport au niveau du bout de ladite collerette intérieure. 4. Conduit de rampe à carburant (11), ayant en 5 son sein un passage à carburant longitudinal (16) et une pluralité de tubes de ramification (14) sur lui, caractérisé en ce que: la paroi dudit conduit est munie de trous (21), pour recevoir les extrémités antérieures desdits tubes 10 de ramification, autour de chaque trou, une collerette intérieure (23) et une collerette extérieure (22) sont formées d'une seule pièce avec ladite paroi de conduit. 5. Conduit de rampe à carburant selon la revendication 4, dans lequel ledit conduit est de section circulaire, et au moins chaque zone périphérique, autour de ladite collerette extérieure, est conformée en un plan plat. 6. Procédé de formage d'un ensemble de rampe de carburant, incluant un conduit allongé (11), ayant en son sein un passage à carburant (16) longitudinal et sur lui, caractérisé en ce que le procédé de formage comprend les étapes consistant à: percer des trous (21) sur la paroi dudit conduit, en utilisant un outil de perçage spécial, afin de recevoir des tubes de ramification, de manière à former une collerette intérieure (23) et une collerette extérieure (22) autour de chaque trou, 30 simultanément au travail de perçage, insérer chaque extrémité antérieure dudit tube de ramification dans le trou correspondant, et SR 23926 PJ/JB fixer chaque tube de ramification audites collerettes par brasage ou soudage. 7. Procédé de formage d'un ensemble de rampe à carburant selon la revendication 6, dans lequel ledit 5 conduit est de section circulaire, et comprenant en outre une étape de formage d'un plan (60) plat sur chaque zone périphérique, autour de ladite collerette extérieure. 8. Procédé de formage d'un ensemble de rampe à 10 carburant selon la revendication 6, dans lequel ladite étape comprend en outre une étape d'avancement de pénétration du bout intérieur de chaque tube de ramification dans ledit conduit, au même niveau ou à un niveau plus profond par rapport au niveau du bout 15 de ladite collerette intérieure. 9. Procédé de formage d'un conduit de rampe à carburant (11), ayant en son sein un passage à carburant (16) longitudinal, caractérisé en ce que le procédé de formage comprend l'étape de perçage de 20 trous (21) sur la paroi dudit conduit en utilisant un outil de perçage spécial pour recevoir des tubes de ramification, de manière à former une collerette intérieure (23) et une collerette extérieure (22) autour de chaque trou, simultanément au travail de 25 perçage. 10. Procédé de formage d'un conduit de rampe à carburant selon la revendication 9, dans lequel ledit conduit est de section circulaire, et comprend en outre une étape de formage d'un plan (60) plat sur 30 chaque zone périphérique, autour de ladite collerette extérieure. SR 23926 PJ/JB