Brevet FR2864167A1 — publié le 20050624

La présente invention concerne le domaine des équipements des véhicules automobiles, plus particulièrement la réalisation de collecteurs ou répartiteurs d'admission à flux variable, et a pour objet un collecteur d'admission variable en deux parties et un procédé de fabrication d'un tel collecteur. On connaît déjà différentes constructions de collecteurs du type précités, assemblés à partir de trois parties constitutives séparées ou plus. Ainsi, on connaît notamment un collecteur d'admission principalement constitué d'un corps creux définissant une chambre d'admission ou plénum et une pluralité de tubulures débouchant dans ladite chambre à l'une de leurs extrémités. Au moins certaines desdites tubulures sont pourvues au niveau de leur(s) extrémité(s) opposée(s) ou libre(s) d'un organe de régulation du flux, sous la forme d'un dispositif à clapet pivotant monté avec son axe support rotatoire dans un site de montage comprenant un orifice latéral ménagé dans la paroi de ladite tubulure. Les éléments d'entraînement en rotation des axes support, la tringlerie de commande entraînant lesdits éléments d'entraînement et les orifices latéraux formant ou recevant des paliers pour lesdits axes support sont recouverts par un capot de protection et d'étanchéification s'étendant au niveau desdites extrémités libres des tubulures. Ce capot permet de se limiter au niveau de chaque site de montage à une étanchéité relative et imparfaite et en outre d'isoler physiquement de l'extérieur les pièces mobiles formées par la tringlerie et les éléments d'entraînement. Toutefois, ce capot forme une pièce supplémentaire rapportée, nécessitant une opération de fabrication et une opération de montage additionnelles, pénalisantes au niveau du coût de revient du collecteur. La présente invention a pour but essentiel de surmonter l'inconvénient précité. A cet effet, l'invention concerne un collecteur d'admission du type précité, caractérisé en ce que le corps creux est formé de deux parties assemblées par soudure, collage ou analogue au niveau de zones d'assemblage périphériques coopérantes et complémentaires résultant de la partition dudit corps creux en deux composantes structurelles, en ce qu'une première partie d'un seul tenant intègre une première portion de paroi du corps creux délimitant une partie de la chambre d'admission et formant une partie des tubulure, avec en particulier des portions de conduit formant les extrémités libres desdites tubulures et comportant les sites de montage des dispositifs à clapet, et en ce qu'une seconde partie d'un seul tenant intègre, d'une part, une seconde portion de paroi du corps creux, complémentaire de la première portion pour délimiter la chambre d'admission et former les tubulures, et, d'autre part, une portion de paroi additionnelle formant le capot de protection et d'étanchéification. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue de dessus d'un collecteur d'admission selon l'invention; la figure 2 est une vue en élévation latérale du collecteur représenté figure 1; la figure 3 est une vue de dessus de la première partie constitutive du corps creux du collecteur de la figure 1, les dispositifs à 20 clapet étant en place; la figure 4 est une vue en coupe suivant un axe de circulation du fluide dans une tubulure du collecteur de la figure 1, et, la figure 5 est une vue partielle d'un dispositif à clapet tel que représenté sur la figure 5, montrant le détail du montage du palier de guidage de l'axe support et la liaison mécanique entre la tringlerie et l'élément d'entraînement de l'axe. Comme le montrent les figures des dessins annexés, le collecteur d'admission 1 est principalement constitué d'un corps creux 1' définissant une chambre d'admission ou plénum 2 et une pluralité de tubulures 3 débouchant dans ladite chambre 2 à l'une de leurs extrémités, au moins certaines desdites tubulures 3 étant pourvues au niveau de leur(s) extrémité(s) opposée(s) ou libre(s) 4 d'un organe de régulation du flux, sous la forme d'un dispositif 5 à clapet 6 pivotant monté avec son axe support 7 rotatoire dans un site de montage comprenant un orifice latéral 8 ménagé dans la paroi de la tubulure 3 concernée. Les éléments 9 d'entraînement en rotation des axes support 7, la tringlerie de commande 10 entraînant lesdits éléments d'entraînement 9 et les orifices latéraux 8 formant ou recevant des -3.- paliers pour lesdits axes support 7 sont recouverts par un capot 11 de protection et d'étanchéification s'étendant au niveau desdites extrémités libres 4 des tubulures 3. Conformément à l'invention, le corps creux 1' est formé de deux parties 12 et 13 assemblées par soudure, collage ou analogue au niveau de zones d'assemblage périphériques coopérantes et complémentaires 14 résultant de la partition dudit corps creux 1' en deux composantes structurelles. Une première partie 12 d'un seul tenant intègre une première portion de paroi du corps creux 1' délimitant une partie de la chambre d'admission 2 et formant une partie des tubulures 3, avec en particulier des portions de conduit 15 formant les extrémités libres 4 desdites tubulures 3 et comportant les sites de montage des dispositifs à clapet 5. Une seconde partie 13 d'un seul tenant intègre, d'une part, une seconde portion de paroi du corps creux 1', complémentaire de la première portion pour délimiter la chambre d'admission 2 et former les tubulures 3, et, d'autre part, une portion de paroi additionnelle formant le capot de protection et d'étanchéification. Ainsi, le corps du collecteur 1 pourra être obtenu par l'intermédiaire d'une seule opération d'assemblage, ce malgré une structure d'ensemble complexe et la présence de dispositifs de régulation à clapet 5, au niveau de certaines ou de toutes les tubulures 3. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, chacune des parties complémentaires 12 et 13 constitutives du corps creux 1' est une pièce en matériau thermoplastique, éventuellement chargé ou renforcé par des fibres, venue de moulage et l'assemblage desdites parties 12 et 13 résulte d'une opération de soudage par vibration au niveau des zones d'assemblage coopérantes 14 des deux parties 12 et 13. Dans le cas d'une conformation du collecteur 1 telle que représentée sur les dessins annexés, à savoir une chambre d'admission 2 allongée et à structure sensiblement rectiligne et des tubulures 3 s'étendant latéralement à partie de ladite chambre 2 et de manière sensiblement coplanaire entre elles, la surface supportant les zones d'assemblage 14 coupe par exemple la paroi délimitant ladite chambre 2 en deux dans la direction longitudinale de cette dernière, de même que les tubulures 3 dans la direction de leur axe médian de circulation de fluide respectif, à l'exception de leurs extrémités 4 (conservation de portions de conduit tubulaires ou de manchons 15 à paroi périphérique entière). Comme le montrent les figures 1, 3 et 4 des dessins annexés, les sites de montage des dispositifs à clapet 5 peuvent être avantageusement alignés entre eux et la portion de paroi 1 l formant le capot présenter une structure allongée, ledit capot 11 étant solidarisé avec la première partie constitutive 12 le long de deux bords longitudinaux dudit capot 11. Avantageusement, chaque dispositif à clapet 5 consiste en un ensemble à insérer préassemblé et comprenant un corps de clapet 6, son axe support 7, l'élément 9 d'entraînement en rotation de ce dernier et une pièce 16 formant éventuellement bouchon d'obturation de l'orifice latéral de montage 8 et palier de maintien et de guidage de l'axe support 7. En accord avec une variante de réalisation préférée de l'invention, représentée sur les figures 3, 4 et 5 des dessins annexés, l'élément 9 d'entraînement en rotation et d'assujettissement en position de l'axe support 7 de chaque dispositif à clapet 5 consiste en une biellette surmoulée sur la portion de l'axe support 7 dépassant de la pièce 16 formant bouchon et palier, ladite biellette 9 comportant un orifice 9' de réception avec faculté de pivotement d'un doigt ou ergot 10' faisant partie de la pluralité de doigts ou d'ergots 10' d'une barre ou tige 10 formant la tringlerie de commande et pouvant être déplacée en translation sous l'effet d'un actionneur adapté 17 contrôlant l'admission variable. Conformément à une caractéristique avantageuse de l'invention, ressortant des figures 4 et 5 des dessins annexés, chaque site de montage consiste, d'une part, en un premier orifice latéral 8 traversant ménagé dans la paroi de la portion de conduit 15 formant l'extrémité libre 4 de la tubulure 3 concernée et, d'autre part, en un second orifice borgne 8', également ménagé dans ladite portion de conduit d'extrémité 15 et situé en regard de l'orifice traversant 8 précité et coaxialement à ce dernier. Ledit premier orifice 8 reçoit le palier 16 de l'axe support 7 du dispositif à clapet 5 mis en place au niveau dudit site de montage, ensemble avec une première partie 7' saillante latéralement dudit axe 7 par rapport au corps de clapet 6, et ledit second orifice 8' reçoit une seconde partie saillante opposée 7" dudit axe 7 et forme palier de maintien et de guidage en rotation pour cette seconde partie 7", lesdits premier et second orifices 8 et 8' étant situés dans des zones d'épaisseurs de matière plus importantes de la portion de conduit 15 formant l'extrémité 4 de la tubulure 3 concernée. En vue d'obtenir une étanchéité de relativement bonne qualité au niveau de chaque dispositif à clapet 5 et de pouvoir absorber des différences de contraintes ou de jeux entre les différents sites de montage, chaque pièce 16 formant bouchon et palier présente une forme extérieure tronconique et chaque orifice latéral 8 de chaque site de montage présente une forme intérieure tronconique complémentaire, ladite pièce 16 comportant en outre un rebord ou une collerette 16' prenant appui, à l'état monté de cette pièce 16, sur le bord extérieur de l'orifice latéral 8 concerné. Afin de bloquer en position les dispositifs à clapet 5 sans nécessiter de solidarisation spécifique et de contribuer à améliorer l'étanchéité, la portion de paroi formant capot 11 présente sur sa face interne une partie saillante 11' continue ou une pluralité de parties saillantes 11' alignées venant en contact avec appui sur les pièces 16 formant bouchon et palier, de manière à les maintenir enfoncées sous pression dans les orifices latéraux 7 les recevant respectivement, après assemblage des deux parties constitutives 12 et 13. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, permettant de rigidifier la structure d'ensemble du corps creux 1' et d'autoriser une solidarisation de ce dernier avec une bonne transmission des efforts, les portions de conduit 15 formant les extrémités libres 4 des tubulures 3 sont solidaires entre elles et forment une structure d'un seul tenant, intégrant également des brides de fixation 18, une aile 19 supportant une zone d'assemblage longitudinale avec le capot 11 et un chemin de coulissement 20 pour une barre ou tige formant tringlerie de commande 10. Comme le montrent les figures 1 et 3 des dessins annexés, la portion de paroi 11 formant capot de protection et d'étanchéification s'étend préférentiellement, sous forme de structure rectiligne, transversalement par rapport aux extrémités libres 4 des tubulures 3, en tant que prolongement des segments de paroi de la seconde partie constitutive 13 formant partiellement les tubulures 3, et constitue en coopération avec les portions de conduit 15, mutuellement solidarisées en une structure continue, de la première partie constitutive 12, un volume fermé pourvu d'une unique ouverture 21 pour le passage d'une barre ou tige formant tringlerie de commande 10. Ainsi une seule opération d'étanchéification d'ouverture doit être réalisée après assemblage du corps creux 1' (gain matériel et de process 35 de fabrication). Selon un mode de réalisation particulier de l'invention ressortant également des deux figures précitées, chaque tubulure 3 présente deux extrémités libres 4 par subdivision interne en deux branches et se termine par deux portions de conduit 15, seul l'une desdites portions de conduit 15 étant pourvue d'un site de montage d'un dispositif à clapet 5. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un collecteur d'admission 1 tel que décrit précédemment, avec notamment une chambre d'admission 2 et une pluralité de tubulures 3, dont certaines comportent des dispositifs de régulation à clapet 5. Ce procédé consiste essentiellement à produire séparément, d'une part, une première partie 12 d'un seul tenant intégrant une première portion de paroi du corps creux 1' délimitant une partie de la chambre d'admission 2 et formant une partie des tubulures 3, avec en particulier des portions de conduit 15 formant les extrémités libres 4 desdites tubulures 3 et comportant des sites de montage des dispositifs à clapet 5, et, d'autre part, une seconde partie 13 d'un seul tenant intégrant une seconde portion de paroi du corps creux l', complémentaire de la première portion pour délimiter la chambre d'admission 2 et former les tubulures 3, et une portion de paroi additionnelle 11 formant le capot de protection et d'étanchéification, à mettre en place les dispositifs à clapet 5 dans les sites de montage correspondants des portions de conduit 15 de la première partie 12, ensemble avec la tringlerie de commande 10, puis à positionner précisément la seconde partie 13 sur la première partie 12, et, enfin à assembler les deux parties 12 et 13 par soudure par vibration au niveau des zones d'assemblage périphériques coopérantes et complémentaires 14 en regard. Avantageusement, et en vue de rationaliser la fabrication, le procédé peut consister à assembler, préalablement à leur mise en place sur la première partie 12, les dispositifs à clapet 5 avec une barre ou tige formant tringlerie de commande 10, cette barre ou tige 10 étant ensuite maintenue en place sur cette première partie 12 par engagement avec les éléments de commande 9 des axes support 7 des dispositifs à clapet 5 mis en place dans les sites de montage respectifs desdites portions de conduit 15 de la première partie 12. Conformément à une caractéristique additionnelle de l'invention, ledit procédé peut, en outre, consister après assemblage des deux parties constitutives 12 et 13, à étanchéifier l'ouverture 21 de passage de la pièce de liaison externe de la tringlerie de commande 10 prévue latéralement dans le capot 11, et, le cas échéant, à raccorder cette pièce de liaison à un actionneur 17 adapté et à rapporter un organe 22 de régulation du flux d'entrée au niveau de l'ouverture d'alimentation 2' de la chambre d'admission 2 du collecteur 1. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. 8 REVENDICATIONS 1. Collecteur d'admission pour véhicule à moteur à combustion interne, principalement constitué d'un corps creux définissant une chambre d'admission ou plénum et une pluralité de tubulures débouchant dans ladite chambre à l'une de leurs extrémités, au moins certaines desdites tubulures étant pourvues au niveau de leur(s) extrémité(s) opposée(s) ou libre(s) d'un organe de régulation du flux, sous la forme d'un dispositif à clapet pivotant monté avec son axe support rotatoire dans un site de montage comprenant un orifice latéral ménagé dans la paroi de ladite tubulure, les éléments d'entraînement en rotation des axes support, la tringlerie de commande entraînant lesdits éléments d'entraînement et les orifices latéraux formant ou recevant des paliers pour lesdits axes support étant recouverts par un capot de protection et d'étanchéification s'étendant au niveau desdites extrémités libres des tubulures, collecteur d'admission caractérisé en ce que ledit corps creux (1') est formé de deux parties (12 et 13) assemblées par soudure, collage ou analogue au niveau de zones d'assemblage périphériques coopérantes et complémentaires (14) résultant de la partition dudit corps creux (1') en deux composantes structurelles, en ce qu'une première partie (12) d'un seul tenant intègre une première portion de paroi du corps creux (1') délimitant une partie de la chambre d'admission (2) et formant une partie des tubulures (3), avec en particulier des portions de conduit (15) formant les extrémités libres (4) desdites tubulures (3) et comportant les sites de montage des dispositifs à clapet (5), et en ce qu'une seconde partie (13) d'un seul tenant intègre, d'une part, une seconde portion de paroi du corps creux (1'), complémentaire de la première portion pour délimiter la chambre d'admission (2) et former les tubulures (3), et, d'autre part, une portion de paroi additionnelle formant le capot de protection et d'étanchéification. 2. Collecteur d'admission selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des parties complémentaires (12 et 13) constitutives du corps creux (1') est une pièce en matériau thermoplastique, éventuellement chargé ou renforcé par des fibres, venue de moulage et en ce que l'assemblage desdites parties (12 et 13) résulte d'une opération de soudage par vibration au niveau des zones d'assemblage coopérantes (14) des deux parties (12 et 13). 3. Collecteur d'admission selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les sites de montage des dispositifs à clapet (5) sont alignés entre eux et en ce que la portion de paroi (11) formant le capot présente une structure allongée, ledit capot (11) étant solidarisé avec la première partie constitutive (12) le long de deux bords longitudinaux dudit capot (11). 4. Collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque dispositif à clapet (5) consiste en un ensemble à insérer préassemblé et comprenant un corps de clapet (6), son axe support (7), l'élément (9) d'entraînement en rotation de ce dernier et une pièce (16) formant éventuellement bouchon d'obturation de l'orifice latéral de montage (8) et palier de maintien et de guidage de l'axe support (7). 5. Collecteur d'admission selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément (9) d'entraînement en rotation et d'assujettissement en position de l'axe support (7) de chaque dispositif à clapet (5) consiste en une biellette surmoulée sur la portion de l'axe support (7) dépassant de la pièce (16) formant bouchon et palier, ladite biellette (9) comportant un orifice (9') de réception avec faculté de pivotement d'un doigt ou ergot (10') faisant partie de la pluralité de doigts ou d'ergots (10') d'une barre ou tige (10) formant la tringlerie de commande et pouvant être déplacée en translation sous l'effet d'un actionneur adapté (17) contrôlant l'admission variable. 6. Collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque site de montage consiste, d'une part, en un premier orifice latéral (8) traversant ménagé dans la paroi de la portion de conduit (15) formant l'extrémité libre (4) de la tubulure (3) concernée et, d'autre part, en un second orifice borgne (8'), également ménagé dans ladite portion de conduit d'extrémité (15) et situé en regard de l'orifice traversant (8) précité et coaxialement à ce dernier, en ce que ledit premier orifice (8) reçoit le palier (16) de l'axe support (7) du dispositif à clapet (5) mis en place au niveau dudit site de montage ensemble avec une première partie (7') saillante latéralement dudit axe (7) par rapport au corps de clapet (6), et en ce que ledit second orifice (8') reçoit une seconde partie saillante opposée (7") dudit axe (7) et forme palier de maintien et de guidage en rotation pour cette seconde partie (7"), lesdits premier et second orifices (8 et 8') étant situés dans des zones d'épaisseurs de matière plus importantes de la portion de conduit (15) formant l'extrémité (4) de la tubulure (3) concernée. 7. Collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 4 et 5 ou selon la revendication 6 pour autant qu'elle se rattache à la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que chaque pièce (16) formant bouchon et palier présente une forme extérieure tronconique et chaque orifice latéral (8) de chaque site de montage présente une faune intérieure tronconique complémentaire, ladite pièce (16) comportant en outre un rebord ou une collerette (16') prenant appui, à l'état monté de cette pièce (16), sur le bord extérieur de l'orifice latéral (8) concerné. 8. Collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 4, 5 et 7, caractérisé en ce que la portion de paroi formant capot (11) présente sur sa face interne une partie saillante (11') continue ou une pluralité de parties saillantes (11') alignées venant en contact avec appui sur les pièces (16) formant bouchon et palier, de manière à les maintenir enfoncées sous pression dans les orifices latéraux (7) les recevant respectivement. 9. Collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les portions de conduit (15) formant les extrémités libres (4) des tubulures (3) sont solidaires entre elles et forment une structure d'un seul tenant, intégrant également des brides de fixation (18), une aile (19) supportant une zone d'assemblage longitudinale avec le capot (11) et un chemin de coulissement (20) pour une barre ou tige formant tringlerie de commande (10). 10. Collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la portion de paroi (11) formant capot de protection et d'étanchéification s'étend, sous forme de structure rectiligne, transversalement par rapport aux extrémités libres (4) des tubulures (3), en tant que prolongement des segments de paroi de la seconde partie constitutive (13) formant partiellement les tubulures (3), et constitue en coopération avec les portions de conduit (15), mutuellement solidarisées en une structure continue, de la première partie constitutive (12), un volume fermé pourvu d'une unique ouverture (21) pour le passage d'une barre ou tige formant tringlerie de commande (10). 11. Collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que chaque tubulure (3) présente deux extrémités libres (4) par subdivision interne en deux branches et se termine par deux portions de conduit (15), seul l'une desdites portions de conduit (15) étant pourvue d'un site de montage d'un dispositif à clapet (5). 12. Procédé de fabrication d'un collecteur d'admission selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, avec notamment une chambre d'admission et une pluralité de tubulures, dont certaines comportent des dispositifs de régulation à clapet, caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à produire séparément, d'une part, une première partie (12) d'un seul tenant intégrant une première portion de paroi du corps creux (1') délimitant une partie de la chambre d'admission (2) et formant une partie des tubulures (3), avec en particulier des portions de conduit (15) formant les extrémités libres (4) desdites tubulures (3) et comportant des sites de montage des dispositifs à clapet (5), et d'autre part, une seconde partie (13) d'un seul tenant intégrant, d'une part, une seconde portion de paroi du corps creux (1'), complémentaire de la première portion pour délimiter la chambre d'admission (2) et former les tubulures (3), et, d'autre part, une portion de paroi additionnelle (11) formant le capot de protection et d'étanchéification, à mettre en place les dispositifs à clapet (5) dans les sites de montage correspondants des portions de conduit (15) de la première partie (12), ensemble avec la tringlerie de commande (10), puis à positionner précisément la seconde partie (13) sur la première partie (12), et, enfin à assembler les deux parties (12 et 13) par soudure par vibration au niveau des zones d'assemblage périphériques coopérantes et complémentaires (14) en regard. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il consiste à assembler, préalablement à leur mise en place sur la première partie (12), les dispositifs à clapet (5) avec une barre ou tige formant tringlerie de commande (10), cette barre ou tige (10) étant ensuite maintenue en place sur cette première partie (12) par engagement avec les éléments de commande (9) des axes support (7) des dispositifs à clapet (5) mis en place dans les sites de montage respectifs desdites portions de conduit (15) de la première partie (12). 14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, après assemblage des deux parties constitutives (12 et 13), à étanchéifier l'ouverture (21) de passage de la pièce de liaison externe de la tringlerie de commande (10) prévue latéralement dans le capot (11), et, le cas échéant, à raccorder cette pièce de liaison à un actionneur (17) adapté et à rapporter un organe (22) de régulation du flux d'entrée au - 12- niveau de l'ouverture d'alimentation (2') de la chambre d'admission (2) du collecteur (1).