Brevet FR2863035A1 — publié le 20050603

DESCRIPTION La présente invention concerne la circulation des fluides, notamment gazeux, dans des moyens du type conduits, tuyaux ou analogues et plus particulièrement les éléments ou composants formant des circuits de circulation de fluides gazeux situés dans des environnements à encombrement réduit, tels que par exemple les volumes sous capot des véhicules à moteur à combustion interne. La présente invention a pour objet une unité structurelle et fonctionnelle rigide comprenant deux portions de conduits faisant partie de circuits de circulation, ainsi qu'un véhicule à moteur comportant au moins une telle unité. Lorsque de nombreux circuits de circulation de fluides sont présents et s'entrecroisent dans un espace restreint, en particulier soumis à des vibrations et des chocs, il peut être avantageux de relier les composantes souples et déformables formant ces circuits (tubes, tuyaux, .. .) entre elles et à des surfaces supports fixes, pour figer leurs positions relatives, rigidifier leurs structures, limiter leur encombrement total et, le cas échéant, renforcer leur solidarisation à leur environnement. Tel est notamment le cas pour les circuits de circulation de fluide situés autour d'un moteur à combustion interne d'un véhicule, en 20 particulier les circuits de circulation de gaz et d'air. Pour répondre notamment aux besoins exprimés ci-dessus, la présente invention a pour objet une unité structurelle et fonctionnelle rigide, essentiellement constituée par deux portions de conduits faisant partie de deux circuits de circulation de fluides distincts, une première desdites portions de conduits intégrant, d'un seul tenant, une partie au moins d'un organe de régulation ou de contrôle du fluide devant circuler dans cette portion de conduit et chaque portion de conduit comportant des embouts de connexion, au niveau de ses extrémités opposées. Cette unité est caractérisée en ce que la première portion de conduit s'étend partiellement autour de la seconde portion de conduit, en ce que les deux portions de conduits ont au moins une partie de paroi commune et en ce que ladite unité structurelle est formée par assemblage de deux pièces, chacune d'un seul tenant et venue de moulage, à savoir, d'une part, une première pièce comprenant une partie de la première portion de conduit intégrant au moins un premier embout de connexion et la partie intégrée de l'organe de régulation ou de contrôle et un pan de la paroi d'une partie intermédiaire de la seconde portion de conduit et, d'autre part, une seconde pièce comprenant la partie complémentaire de la première portion de conduit intégrant au moins le second embout de connexion de cette dernière et la partie complémentaire de la seconde portion de conduit, intégrant les deux embouts de connexion de cette dernière et le pan de paroi complémentaire de la partie intermédiaire de ladite seconde portion de conduit. 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 en perspective d'une unité selon un mode 15 de réalisation de l'invention; les figures 2 et 3 sont des vues éclatées en perspective, selon deux directions différentes, de l'unité représentée sur la figure 1; les figures 4 et 5 sont respectivement des vues de dessous en perspective et en élévation latérale selon la direction A de l'unité de la figure 1; les figures 6 et 7 sont des vues en perspective respectivement de la première pièce et de la seconde pièce formant par assemblage l'unité structurelle de la figure 1, et, la figure 8 est une vue en coupe, sensiblement dans le plan 25 contenant le trajet de circulation médian dans la première portion de conduit, de l'unité représentée sur la figure 1. Comme le montrent les figures 1 à 5 et 8 des dessins annexés, l'unité 1 structurelle et fonctionnelle rigide est essentiellement constituée par deux portions de conduits 2 et 3 faisant partie de deux circuits de circulation de fluides distincts, une première 2 desdites portions de conduits 2 et 3 intégrant, d'un seul tenant, une partie 4' au moins d'un organe 4 de régulation ou de contrôle du flux du fluide devant circuler dans cette portion de conduit 2 et chaque portion de conduit 2; 3 comportant des embouts de connexion 5, 5' ; 6, 6', au niveau de ses extrémités opposées. Conformément à l'invention l'unité est caractérisée en ce que la première portion de conduit 2 s'étend partiellement autour de la seconde portion de conduit 3, en ce que les deux portions de conduits 2 et 3 ont au moins une partie de paroi commune 7 et en ce que ladite unité structurelle 1 est formée par assemblage de deux pièces 8 et 9, chacune d'un seul tenant et venue de moulage, à savoir, d'une part, une première pièce 8 comprenant une partie de la première portion de conduit 2 intégrant au moins un premier embout de connexion 5 et la partie intégrée 4' de l'organe de régulation 4 ou de contrôle et un pan 10 de la paroi d'une partie intermédiaire de la seconde portion de conduit 3 et, d'autre part, une seconde pièce 9 comprenant la partie complémentaire de la première portion de conduit 2 intégrant au moins le second embout 9 de connexion de cette dernière et la partie complémentaire de la seconde portion de conduit 3, intégrant les deux embouts de connexion 6 et 6' de cette dernière et le pan de paroi complémentaire 10' de la partie intermédiaire de ladite seconde portion de conduit 3. L'unité 1 sous forme de composant de connexion fluidique constitue ainsi un noeud de circuits, reliant entre eux rigidement deux portions de circuit 2 et 3 avec un encombrement minimal et avec une détermination figée de leur position relative. Ce noeud de connexion mécanique (et éventuellement fluidique en cas de communication entre les deux portions de conduit) peut servir de point de branchement et d'accrochage à une pluralité de conduits ou de tuyaux plus ou moins flexibles formant certaines des autres parties des circuits concernés. Les portions de conduits 2 et 3 raccourcissent d'autant les longueurs desdites autres composantes flexibles des circuits concernés et l'unité 1, du fait de sa structure rigide, peut être facilement fixée sur un élément (moteur) ou un support analogue. En outre, en conservant l'intégrité structurelle des segments d'extrémités des deux portions de conduits 2 et 3 (embouts 5, 5', 6, 6'), on évite d'éventuels problèmes d'étanchéité pouvant résulter d'un défaut de l'assemblage à ces endroits. De plus, la découpe particulière de l'unité 1 en deux pièces 8 et 9, selon une surface d'assemblage S renfermant les zones linéaires de joint, permet, d'une part, de définir des formes de pièces 8, 9 pouvant être aisément fabriquées d'un seul tenant par moulage et, d'autre part, en fournissant une grande interface d'assemblage, de répartir les efforts auxquels les zones d'assemblage sont soumises, notamment en cas de surpression dans lesdites portions de conduits 2 et 3. Par "partie intermédiaire" en relation avec la portion de conduit 3, on entend dans la présente de manière générale une partie située entre les deux embouts opposés 6 et 6'. De manière avantageuse, et en accord avec un mode de réalisation de l'invention compatible avec des applications de circulation de liquides ou de gaz dans un environnement de moteur à combustion interne, les deux pièces constitutives 8 et 9 sont des pièces en matériau(x) thermoplastique(s), éventuellement chargé(s) en fibres minérales, réalisées par moulage par injection et sont assemblées entre elles par soudage par vibration au niveau de zones d'assemblage 11, 11' de formes complémentaires et comportant ou formant des cordons de soudure continus, en définissant des chemins de soudure de forme linéaire et fermés sur euxmêmes, garantissant ainsi une étanchéité périphérique. Comme le montrent à titre d'exemple les figures 2, 3, 6 et 7, les deux pièces 8 et 9 peuvent être assemblées entre elles par une première zone d'assemblage linéaire formée d'un cordon de soudure 11 fermé sur lui-même et reliant le pan 10 de paroi de la partie intermédiaire de la seconde portion de conduit 3 avec la partie complémentaire 10' de paroi de cette seconde portion de conduit 3 et par une seconde zone d'assemblage linéaire formée par un cordon de soudure 11' fermé sur lui-même et reliant les parties complémentaires de la première portion de conduit 2, les deux cordons 11 et Il' comportant une partie commune Il". Afin d'augmenter la résistance mécanique de l'assemblage des deux pièces 8 et 9 et d'assurer une continuité des surfaces internes et externes des deux portions de conduits 2 et 3, les moulures linéaires en relief des deux pièces 8 et 9 formant par assemblage par soudure par vibration les cordons de soudure 11 et 11', s'étendent, sur une partie au moins de leur extension, entre des segments linéaires intérieurs et extérieurs de nervures et/ou de rainures ou de décrochements 12, 12', lesdits segments linéaires 12 et 12' des deux pièces 8 et 9 présentant des configurations complémentaires pour mutuellement s'imbriquer, avec coopération de formes au moins partielle ou approchée, mais conservation d'un léger écart, lors de l'assemblage desdites pièces, de manière à former des parois latérales destinées à cacher les cordons de soudure 11, 11' du côté intérieur et extérieur (cache-bavures). Selon un mode de réalisation particulier de l'unité 1, le trajet médian de circulation dans la première portion de conduit 2 est situé pour l'essentiel dans un plan sensiblement perpendiculaire au segment local du trajet médian de circulation dans la seconde portion de conduit 3, au niveau de la région d'association des deux portions de conduits 2 et 3. De plus, en vue de prendre en compte des nécessités d'encombrement, de localisation des branchements et/ou de disposition, la seconde portion de conduit 3 peut présenter deux courbures successives, chacune sensiblement d'environ 90 , situées dans deux plans sensiblement perpendiculaires entre eux. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, il peut être avantageusement prévu que l'une au moins des deux pièces 8 et 9 comporte au moins une interface de montage et de solidarisation 13, 14, 14' formée d'un seul tenant avec la pièce 8 ou 9 considérée, sous la forme d'une bride ou d'une platine de fixation pourvue d'un ou de plusieurs orifices traversants, et que certains au moins des embouts de connexion 5, 5', 6, 6' présentent sur leurs faces extérieures des formations de rétention après emmanchement. En accord avec une application préférée de l'invention, la première portion de conduit 2 est une portion de conduit d'un circuit d'extraction de la fonction des gaz présents dans les chambres de décombustion et ayant contourné les pistons d'un moteur à combustion interne, et l'organe 4 consiste en une vanne ou soupape de contrôle automatique à membrane qui limite la dépression, la partie inférieure du corps de vanne 4', les orifices d'entrée et de sortie 15, 15' et le siège 15" de la membrane 16 étant formés d'un seul tenant avec la première pièce 8, alors que l'organe de contrôle à membrane 16, son organe de sollicitation élastique 17 et la partie complémentaire de fermeture supérieure ou couvercle 18 du corps de vanne sont rapportés de manière séparée, le couvercle 18 étant solidarisé à la partie inférieure du corps de vanne 4' par soudage par vibration, collage, vissage ou enclenchement élastique avec blocage. Dans le contact de l'application préférée mentionnée ci-dessus, la seconde portion de conduit pourra avantageusement consister en une portion de conduit de circuit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne. Dans certaines applications particulières, par exemple en l'absence de turbocompresseur dans l'application préférée précitée, les deux portions de conduits 2 et 3 peuvent être en communication fluidique au niveau de leur ou d'une de leurs partie(s) de paroi commune(s) 7, à travers un passage traversant ou une ouverture ménagé(e) dans cette partie de paroi commune. La présente invention a également pour objet un véhicule à moteur à combustion interne comportant au moins une unité structurelle et fonctionnelle rigide 1 intégrant deux portions de conduits 2 et 3 telle que décrite ci-dessus. 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. 7 REVENDICATIONS 1. Unité structurelle et fonctionnelle rigide essentiellement constituée par deux portions de conduits faisant partie de deux circuits de circulation de fluides distincts, une première desdites portions de conduits intégrant, d'un seul tenant, une partie au moins d'un organe de régulation ou de contrôle du flux de fluide devant circuler dans cette portion de conduit et chaque portion de conduit comportant des embouts de connexion au niveau de ses extrémités opposées, unité caractérisée en ce que la première portion de conduit (2) s'étend partiellement autour de la seconde portion de conduit (3), en ce que les deux portions de conduits (2 et 3) ont au moins une partie de paroi commune (7) et en ce que ladite unité structurelle (1) est formée par assemblage de deux pièces (8 et 9), chacune d'un seul tenant et venue de moulage, à savoir, d'une part, une première pièce (8) comprenant une partie de la première portion de conduit (2) intégrant au moins un premier embout de connexion (5) et la partie intégrée (4') de l'organe de régulation ou de contrôle (4) et un pan (10) de la paroi d'une partie intermédiaire de la seconde portion de conduit (3) et, d'autre part, une seconde pièce (9) comprenant la partie complémentaire de la première portion de conduit (2) intégrant au moins le second embout (5') de connexion de cette dernière et la partie complémentaire de la seconde portion de conduit (3), intégrant les deux embouts de connexion (6 et 6') de cette dernière et le pan de paroi complémentaire (10') de la partie intermédiaire de ladite seconde portion de conduit (3). 2. Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux pièces constitutives (8 et 9) sont des pièces en matériau(x) thermoplastique(s), éventuellement chargé(s) en fibres minérales, réalisées par moulage par injection et en ce qu'elles sont assemblées entre elles par soudage par vibration au niveau de zones d'assemblage (11, 11') de formes complémentaires et comportant des cordons de soudure continus, définissant des chemins de soudure de forme linéaire et fermés sur eux- mêmes. 3. Unité selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux pièces (8 et 9) sont assemblées entre elles par une première zone d'assemblage linéaire formée d'un cordon de soudure (11) fermé sur lui-même et reliant le pan (10) de paroi de la partie intermédiaire de la seconde portion de conduit (3) avec la partie complémentaire (10') de paroi de cette seconde portion de conduit (3) et par une seconde zone d'assemblage linéaire formée par un cordon de soudure (1 l') fermé sur lui-même et reliant les parties complémentaires de la première portion de conduit (2), les deux cordons (11 et 11') comportant une partie commune (Il"). 4. Unité selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que les moulures linéaires en relief des deux pièces (8 et 9) formant par assemblage par soudure par vibration les cordons de soudure (11 et 1 l'), s'étendent, sur une partie au moins de leur extension, entre des segments linéaires intérieurs et extérieurs de nervures et/ou de rainures ou de décrochements (12, 12'), lesdits segments linéaires (12 et 12') des deux pièces (8 et 9) présentant des configurations complémentaires pour mutuellement s'imbriquer, avec coopération de formes au moins partielle ou approchée, mais conservation d'un léger écart, lors de l'assemblage desdites pièces, de manière à former des parois latérales destinées à cacher les cordons de soudure (11, 1 l') du côté intérieur et extérieur. 5. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le trajet médian de circulation dans la première portion de conduit (2) est situé pour l'essentiel dans un plan sensiblement perpendiculaire au segment local du trajet médian de circulation dans la seconde portion de conduit (3), au niveau de la région d'association des deux portions de conduits (2 et 3). 6. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la seconde portion de conduit (3) présente deux courbures successives, chacune sensiblement d'environ 90 , situées dans deux plans sensiblement perpendiculaires entre eux. 7. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'une au moins des deux pièces (8 et 9) comporte au moins une interface de montage et de solidarisation (13, 14, 14') formée d'un seul tenant avec la pièce (8 ou 9) considérée, sous la forme d'une bride ou d'une platine de fixation pourvue d'un ou de plusieurs orifices traversants, et en ce que certains au moins des embouts de connexion (5, 5', 6, 6') présentent sur leurs faces extérieures des formations de rétention après emmanchement. 8. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la première portion de conduit (2) est une portion de conduit d'un circuit d'extraction de la fraction des gaz présents dans les chambres de combustion et ayant contourné les pistons d'un moteur à combustion interne, et en ce que l'organe consiste en une vanne de contrôle automatique à membrane qui limite la dépression, la partie inférieure du corps de vanne (4'), les orifices d'entrée et de sortie (15, 15') et le siège (15") de la membrane (16) étant formés d'un seul tenant avec la première pièce (8), alors que l'organe de contrôle à membrane (16), son organe de sollicitation élastique (17) et la partie complémentaire de fermeture supérieure ou couvercle (18) du corps de vanne sont rapportés de manière séparée, le couvercle (18) étant solidarisé à la partie inférieure du corps de vanne (4') par soudage par vibration, collage, vissage ou enclenchement élastique avec blocage. 9. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la seconde portion de conduit (9) est une portion de conduit de circuit d'admission d'air d'un moteur à combustion interne. 10. Unité selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les deux portions de conduits (2 et 3) sont en communication fluidique au niveau de leur ou d'une de leurs partie(s) de paroi commune(s) (7), à travers un passage traversant ou une ouverture ménagé(e) dans cette partie de paroi commune. 11. Véhicule à moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une unité structurelle et fonctionnelle rigide (1) intégrant deux portions de conduits (2 et 3) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.