Brevet FR2847307A1 — publié le 20040521

- 1 DESCRIPTION La présente invention concerne le domaine des collecteurs ou répartiteurs d'admission pour véhicules à moteurs thermiques, et a pour objet un collecteur d'admission formé de deux parties constitutives et un procédé de fabrication d'un tel collecteur. L'invention s'intéresse plus particulièrement à des collecteurs d'admission comprenant, d'une part, une chambre d'admission ou plénum de forme allongée et pourvu(e) à l'une de ses extrémités longitudinales d'une ouverture d'admission et, d'autre part, au moins deux tubulures connectées latéralement à ladite chambre, lesdites tubulures s'étendant au moins 10 partiellement autour de ladite chambre d'admission à partir de leurs ouvertures d'entrée débouchant dans cette dernière, en présentant une structure courbe sur une partie au moins de leur longueur. Jusqu'à présent ce type de collecteur est généralement fabriqué par assemblage de trois pièces distinctes, à savoir une première pièce 15 formant une partie de la paroi du plénum, une deuxième pièce formant la partie complémentaire du plénum et une partie longitudinale des tubulures et une troisième pièce formant la partie longitudinale complémentaires desdites tubulures. Pour produire ce collecteur, il est ainsi nécessaire de prévoir 20 deux interfaces d'assemblage et de procéder à deux opérations de soudage par vibration, d'o il résulte un cot de revient élevé, un risque plus élevé de production de pièces non conformes et l'utilisation d'une masse de matériau plus importante. En outre, la multiplication des zones d'assemblage, et en 25 particulier la présence de zones de joint au niveau des ouvertures d'entrée et de sortie des tubulures, affaiblit structurellement et mécaniquement le collecteur résultant. La présente invention a pour but de pallier au moins certains, et préférentiellement tous les inconvénients mentionnés ci-dessus. A cet effet, l'invention a pour objet un collecteur du type précité caractérisé en ce qu'il est constitué par deux pièces venues de moulage par injection de matériau thermoplastique et assemblées entre elles au niveau de zones de joint périphériques situées sur une surface d'assemblage traversant ledit collecteur, une première pièce d'un seul tenant formant une première -2 partie longitudinale de l'enveloppe délimitant la chambre d'admission, une partie intermédiaire de portion latérale de la paroi de chacune des différentes tubulures et un segment terminal de conduit de chacune desdites tubulures se terminant par l'ouverture de sortie de chacune de ces dernières, et une seconde pièce d'un seul tenant formant une seconde partie longitudinale complémentaire de l'enveloppe délimitant la chambre d'admission, un segment terminal de conduit de chacune desdites tubulures se terminant par l'ouverture d'entrée de chacune de ces tubulures débouchant dans la chambre d'admission et une partie intermédiaire complémentaire de portion latérale de la paroi de chacune des tubulures. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ciaprès, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'un collecteur selon un premier mode de réalisation selon l'invention; Les figures 2 et 3 sont des vues en élévation latérale selon deux directions opposées d'un collecteur selon l'invention, tel que représentée sur la figure 1i Les figures 4 et 5 sont des vues en élévation frontale et en élévation latérale d'un collecteur selon un second mode de réalisation de l'invention, et, Les figures 6 et 7 sont des vues éclatées en perspective du collecteur des figures 4 et 5 montrant ses deux pièces constitutives. Comme le montrent les figures des dessins annexés, le collecteur ou répartiteur 1 comprend, d'une part, une chambre d'admission ou plénum 2 de forme allongée et pourvu(e) à l'une de ses extrémités longitudinales d'une ouverture d'admission 3 et, d'autre part, au moins deux tubulures 4 connectées latéralement à ladite chambre 2, lesdites tubulures 4 30 s'étendant au moins partiellement autour de ladite chambre d'admission à partir de leurs ouvertures d'entrée 5 débouchant dans cette dernière, en présentant une structure courbe sur une partie au moins de leur longueur. Grâce au choix d'une conformation de surface d'assemblage 8' spécifique, l'invention permet la découpe du collecteur 2 en seulement deux pièces constitutives 6 et 7. Ainsi, en suivant chaque tubulure 4 depuis son ouverture de sortie 5' jusqu'à son ouverture d'entrée 5, on observe tout d'abord un premier - 3 segment de conduit 11 formé d'un seul tenant et faisant partie de la première pièce 6, un deuxième segment de conduit formé par l'assemblage longitudinal de deux portions latérales de parois complémentaires 10 et 14 appartenant respectivement à la première 6 et à la seconde pièces 7 constitutives et, enfin, un troisième segment de conduit 13 formé d'un seul tenant et faisant partie de la seconde pièce 7. Préférentiellement, la première partie longitudinale 9 correspond à une portion principale de l'enveloppe délimitant la chambre d'admission 2 et comporte un embout d'un seul tenant 9' définissant 10 l'ouverture d'admission 3 et la seconde partie longitudinale 12 correspond à un couvercle fermant ladite première partie longitudinale 9, la surface d'assemblage 8' s'étendant en majorité sous les fibres neutres ou les axes centraux de circulation des tubulures 4 (voir figures 2, 3 et 5). Afin d'obtenir un collecteur ou répartiteur dont la structure 15 d'ensemble présente une résistance mécanique et une rigidité augmentées, les tubulures 4 peuvent être reliées entre elles, entre tubulures adjacentes, par des portions de liaison 15 en forme de plaques ou de bandes formées d'un seul tenant avec les pièces constitutives 6, 7, d'une part, pour la seconde pièce 7, au moins au niveau des segments terminaux de conduits 13 20 des tubulures 4 débouchant dans la chambre d'admission 2 et, le cas échéant, des bords longitudinaux 14' des parties intermédiaires complémentaires (14) de portions latérales de paroi de tubulures 4, et, d'autre part, pour la première pièce 6 au niveau des segments terminaux de conduits 11 des tubulures 4 définissant les ouvertures de sortie 5' et, le cas 25 échéant, des bords longitudinaux 10' des parties intermédiaires complémentaires 10 de portions latérales de paroi de tubulures 4, ces portions de liaison 15 formant une bride d'assemblage et/ou de fixation 15' d'un seul tenant au niveau des segments terminaux de conduits 11 définissant les ouvertures de sortie 5'. De manière avantageuse, les portions de liaison 15 des parties intermédiaires 10, 14 de portions latérales de paroi de tubulures 4 des première et seconde pièces 6 et 7 forment ainsi des parties de zones de joints périphériques 8. Comme le montrent notamment les figures 1, 2, 3, 5 et 7 des 35 dessins annexés, et en vue d'aboutir à une structure d'ensemble ramassée, une portion de la seconde partie longitudinale de l'enveloppe formant couvercle 12 forme également une partie des parois des segments terminaux - 4 de conduits 13 desdites tubulures 4 se terminant par les ouvertures d'entrée 5 respectives. Selon une première variante de réalisation, les segments terminaux de conduits 13 des tubulures 4 débouchant dans la chambre d'admission 2 comportent des axes de circulation courbes situés dans des plans respectifs parallèles entre eux, ces segments 13 étant obtenus par moulage au moyen d'un noyau rotatif. Selon une deuxième variante de réalisation, les segments de conduits 13 des tubulures 4 débouchant dans la chambre d'admission 2 10 comportent des axes de circulation courbes à développement hélicodal, ces segments étant obtenus par moulage au moyen d'un noyau rotatif déplacé selon un mouvement combiné de rotation et de translation. Selon une troisième variante de réalisation, non représentée aux dessins annexés, les segments terminaux de conduits 13 des tubulures 4 15 débouchant dans la chambre d'admission 2 comportent des axes de circulation sensiblement rectilignes et situés dans des plans respectifs parallèles entre eux, ces segments 13 étant obtenus par moulage au moyen d'un noyau déplacé en translation, éventuellement selon deux directions différentes. L'invention a aussi pour objet un procédé de fabrication d'un collecteur ou répartiteur d'admission 1 tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser séparément la première pièce 6 et la seconde pièce 7 par moulage par injection de matériau thermoplastique, chargée ou non, la seconde pièce 7 étant éventuellement réalisée au moyen d'un moule 25 à noyau rotatif, puis à assembler ces deux pièces 6 et 7 par soudage par vibrations au niveau de zones de joint périphériques 8. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers 30 éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. -5 REVENDICATIONS 1) Collecteur ou répartiteur d'admission pour circuit d'alimentation en air pour moteur à combustion interne comprenant, d'une part, une chambre d'admission ou plénum de forme allongée et pourvu(e) à l'une de ses extrémités longitudinales d'une ouverture d'admission et, d'autre part, au moins deux tubulures connectées latéralement à ladite chambre, lesdites tubulures s'étendant au moins partiellement autour de ladite chambre d'admission à partir de leurs ouvertures d'entrée débouchant dans cette dernière, en présentant une structure courbe sur une partie au moins de leur longueur, collecteur caractérisé en ce qu'il est constitué par deux 10 pièces (6 et 7) venues de moulage par injection de matériau thermoplastique et assemblées entre elles au niveau de zones de joint périphériques (8) situées sur une surface d'assemblage (8') traversant ledit collecteur (1), une première pièce (6) d'un seul tenant formant une première partie longitudinale (9) de l'enveloppe délimitant la chambre d'admission (2), une 15 partie intermédiaire (10) de portion latérale de la paroi de chacune des différentes tubulures (4) et un segment terminal de conduit (11) de chacune desdites tubulures (4) se terminant par l'ouverture de sortie (5') de chacune de ces dernières, et une seconde pièce (7) d'un seul tenant formant une seconde partie longitudinale complémentaire (12) de l'enveloppe délimitant 20 la chambre d'admission (2), un segment terminal de conduit (13) de chacune desdites tubulures (4) se terminant par l'ouverture d'entrée (5) de chacune de ces tubulures (4) débouchant dans la chambre d'admission (2) et une partie intermédiaire complémentaire (14) de portion latérale de la paroi de chacune des tubulures (4). 2) Collecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première partie longitudinale (9) correspond à une portion principale de l'enveloppe délimitant la chambre d'admission (2) et comporte un embout d'un seul tenant (9') définissant l'ouverture d'admission (3) et en ce que la seconde partie longitudinale (12) correspond à un couvercle fermant ladite 30 première partie longitudinale (9), la surface d'assemblage (8') s'étendant en majorité sous les fibres neutres ou les axes centraux de circulation des tubulures (4). 3) Collecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que les tubulures (4) sont reliées entre elles, entre - 6 tubulures adjacentes, par des portions de liaison (15) en forme de plaques ou de bandes formées d'un seul tenant avec les pièces constitutives (6, 7), d'une part, pour la seconde pièce (7), au moins au niveau des segments terminaux de conduits (13) des tubulures (4) débouchant dans la chambre d'admission (2) et, le cas échéant, des bords longitudinaux (14') des parties intermédiaires complémentaires (14) de portions latérales de paroi de tubulures (4), et, d'autre part, pour la première pièce (6) au niveau des segments terminaux de conduits (11) des tubulures (4) définissant les ouvertures de sortie (5') et, le cas échéant, des bords longitudinaux (10') des 10 parties intermédiaires complémentaires (10) de portions latérales de paroi de tubulures (4), ces portions de liaison (15) formant une bride d'assemblage et/ou de fixation (15') d'un seul tenant au niveau des segments terminaux de conduits (11) définissant les ouvertures de sortie (5'). 4) Collecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les 15 portions de liaison (15) des parties intermédiaires (10, 14) de portions latérales de paroi de tubulures (4) des première et seconde pièces (6 et 7) forment des parties de zones de joints périphériques (8). ) Collecteur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'une portion de la seconde partie longitudinale de 20 l'enveloppe formant couvercle (12) forme également une partie des parois des segments terminaux de conduits (13) desdites tubulures (4) se terminant par les ouvertures d'entrée (5) respectives. 6) Collecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les segments terminaux de conduits (13) des tubulures 25 (4) débouchant dans la chambre d'admission (2) comportent des axes de circulation sensiblement rectilignes et situés dans des plans respectifs parallèles entre eux, ces segments (13) étant obtenus par moulage au moyen d'un noyau déplacé en translation, éventuellement selon deux directions différentes. 7) Collecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les segments terminaux de conduits (13) des tubulures (4) débouchant dans la chambre d'admission (2) comportent des axes de circulation courbes situés dans des plans respectifs parallèles entre eux, ces segments (13) étant obtenus par moulage au moyen d'un noyau rotatif. 8) Collecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les segments de conduits (13) des tubulures (4) débouchant dans la chambre d'admission (2) comportent des axes de -7 circulation courbes à développement hélicodal, ces segments étant obtenus par moulage au moyen d'un noyau rotatif déplacé selon un mouvement combiné de rotation et de translation. 9) Procédé de fabrication d'un collecteur ou répartiteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser séparément la première pièce (6) et la seconde pièce (7) par moulage par injection de matériau thermoplastique, chargée ou non, la seconde pièce (7) étant éventuellement réalisée au moyen d'un moule à noyau rotatif, puis à assembler ces deux pièces (6 et 7) par soudage par vibrations au niveau de zones de joint périphériques (8).