Brevet FR2904267A1 — publié le 20080201

Système de refroidissement pour moteur [1] L'invention se rapporte à un système de refroidissement pour moteur et notamment un tel système intégré à un véhicule automobile. [2] Pour des questions de prestation au client (rapidité de réparation, sécurité, etc.), les véhicules automobiles intègrent de plus en plus des modules interchangeables placés stratégiquement sous le capot du moteur. Cela permet notamment, lorsque qu'un choc a lieu à faible vitesse, de io pouvoir repartir grâce l'impact d'un minimum de pièces facilement remplaçables. A titre d'exemple, il est important que le radiateur du système de refroidissement du moteur ne soit pas touché afin de pouvoir repartir après le choc. Cependant, il est difficile avec la compacité des porte-à-faux actuels de 15 pouvoir limiter l'intrusion de la traverse jusqu'au radiateur. [3] Le but de la présente invention est de pallier tout ou partie les inconvénients cités précédemment en proposant un système préservant l'intégrité du radiateur même en cas de forte intrusion. 20 [4] A cet effet, l'invention se rapporte à un système de refroidissement notamment pour moteur comportant une structure sur laquelle est monté un ensemble radiateur caractérisé en ce qu'il comporte un système de déplacement de l'ensemble radiateur par rapport à ladite structure 25 permettant sélectivement d'induire un mouvement de rotation et/ou de translation afin d'optimiser le recul dudit ensemble par rapport à un choc occasionné. [5] Conformément à d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : 30 - le système de déplacement comporte un dispositif de fixation au radiateur coopérant avec un dispositif de fixation à la structure montés sensiblement latéralement par rapport audit ensemble radiateur afin de minimiser l'épaisseur globale du système ; 2904267 2 - le dispositif de fixation à l'ensemble radiateur comporte un bras monté sensiblement fixement à l'ensemble radiateur permettant de supporter ce dernier par rapport à la structure ; 5 - le dispositif de fixation à la structure comporte des moyens d'attache escamotables permettant lors de mouvements induits sur l'ensemble radiateur de s'effacer ; - les moyens d'attache escamotables comportent une io platine montée fixe sur la structure sur laquelle sont montés deux flasques formant pince à l'intérieur desquelles est montée une cale sélectivement escamotable en fonction de l'intensité dudit choc ; - le système de refroidissement comporte au moins deux 15 systèmes de déplacement situés de façon opposée par rapport à l'ensemble radiateur pour lui offrir plus de mouvements ; - chaque système de déplacement comporte des moyens intercalaires à ses dits dispositifs de fixation pour 20 permettre le découplage des mouvements de chaque système de déplacement ; - les moyens intercalaires comportent une bague montée concentriquement au dispositif de fixation à l'ensemble radiateur et attachée au dispositif de fixation à la 25 structure. [6] L'invention se rapporte également à un véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un système de refroidissement conforme à l'une des variantes précédentes dont la structure est montée fixe sur la caisse dudit véhicule. 30 [7] D'autres particularités et avantages ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une représentation en éclaté d'un système 35 de déplacement selon une première variante l'invention ; 2904267 3 - la figure 2 est une représentation d'un système de déplacement selon une première variante ; - la figure 3 est une représentation d'un système de déplacement selon une deuxième variante ; 5 - la figure 4 est une représentation centrée sur un dispositif de fixation d'un système de déplacement selon une troisième variante ; i0 - la figure 5 est fixation selon escamotable ; - la figure 6 est fixation selon escamotable. une vue centrée sur un dispositif de une première variante de cale une vue centrée sur un dispositif de une deuxième variante de cale [8] Comme visible à la figure 1, on peut voir un système de 15 refroidissement généralement annoté 1 utilisé pour un moteur thermique de véhicule automobile. On remarque également des repères X, Y et Z qui représentent respectivement la largeur, la longueur et la hauteur dudit véhicule. Le système de refroidissement 1 comporte principalement une structure 3 20 utilisée pour fixer un radiateur 5 par l'intermédiaire d'au moins un système de déplacement 7. [9] Afin de ne pas surcharger les figures, le dispositif de ventilation habituel du radiateur 5, consistant généralement en un ventilateur motorisé qui peut placé devant ou derrière le 25 radiateur 5, n'est pas représenté. Cependant, il faut comprendre qu'il est solidaire du radiateur 5 en permanence au même titre que d'éventuels condenseur d'un système de climatisation et/ou radiateur d'air de suralimentation du moteur. Ces parties liées seront ci-après appelées l'ensemble 30 radiateur 5. [10] Comme visible aux variantes des figures 1 à 3, le système de refroidissement 1 comporte quatre systèmes de déplacement 7 montés par paire de part et d'autre de l'ensemble radiateur 5. On remarque ainsi qu'ils sont montés 35 sensiblement latéralement, c'est-à-dire en prolongement selon l'axe X de l'épaisseur de l'ensemble radiateur 5. Bien entendu, 2904267 4 le système 1 peut fonctionner avec un seul système 7 mais, préférentiellement, il comporte au moins deux systèmes 7, chacun disposé de chaque côté de l'ensemble radiateur 5. [11] La structure 3 est une pièce rigide qui encadre l'ensemble 5 radiateur 5 en reliant généralement les deux brancards de la caisse du véhicule automobile entre lesquels est monté le moteur thermique du véhicule. Cependant, elle n'est pas représentée entièrement car elle peut être de formes très diverses suivant l'intégration de l'ensemble radiateur 5 et du io moteur thermique dans le véhicule. [12] Chaque système de déplacement 7 est utilisé pour permettre de décaler une zone de l'ensemble radiateur 5, afin d'en éviter sa détérioration, lors d'un choc à forte intrusion. Il comporte un dispositif de fixation 9 à l'ensemble radiateur 5, 15 un dispositif de fixation 11 à la structure 3 et des moyens intercalaires 13. Comme expliqué ci-après, les moyens intercalaires 13 sont utilisés pour améliorer le système 7. Cependant, ce dernier peut fonctionner en mode dégradé avec uniquement les dispositifs de fixation 9 et 11. 20 [13] Les figures 2 à 4 présentent trois modes de réalisation de systèmes de déplacement 7 selon l'invention. Selon un premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, chaque dispositif de fixation 9 à l'ensemble radiateur 5 comporte un bras 20 et un arc-boutant 23. Chaque arc-boutant 23 s'étend 25 selon un plan XZ, c'est-à-dire sensiblement verticalement, et permet de lier fixement le bras 20 avec l'ensemble radiateur 5. Sur les figures 1 et 2, un arc-boutant 23 et son bras associé 20 sont présents sensiblement en haut à droite, en haut à gauche, à mi-hauteur à gauche et à mi-hauteur à droite. Cette 30 configuration permet de garder une épaisseur et une hauteur globales sensiblement équivalentes à l'ensemble radiateur 5 seul. [14] Chaque bras 20 comporte une pièce 21 sensiblement cylindrique à section circulaire qui peut être pleine ou creuse. 35 Il est orienté sensiblement parallèlement à l'axe Z, c'est-à-dire 2904267 5 verticalement. Dans le premier mode de réalisation, les deux bras 20 de chaque côté de l'ensemble radiateur 5, on sensiblement un axe de symétrie confondu, c'est-à-dire qu'ils sont sensiblement l'un au dessus de l'autre. Chaque extrémité 5 de chaque bras 20 comporte respectivement une pièce 25 formant crochet et un anneau 27. [15] L'anneau 27 est utilisé comme interface entre l'arc-boutant 23 et la pièce 21. Il est de forme sensiblement discoïdale centré sur le même axe que la pièce 21 mais dont le io diamètre est supérieur. La pièce 25 formant crochet comporte plusieurs lobes élastiquement reliés à la pièce 21, par son extrémité opposée à celle de l'anneau 27, pour permettre une variation de leur diamètre externe. Préférentiellement, la pièce 25 formant crochet comporte quatre lobes identiques en forme 15 de pyramide qui, lorsqu'ils sont contraints, peuvent voir leur diamètre global diminuer pour devenir sensiblement équivalent à celui de la pièce 21. [16] Selon le premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, chaque dispositif de fixation 11 à la structure 3 comporte 20 des moyens d'attache escamotables 31 qui interagissent avec des moyens intercalaires 13. Les moyens intercalaires 13 comportent dans le premier mode de réalisation, une bague 41 sensiblement en forme de T pivoté à 90 . Elle comporte, comme visible aux figures 1 et 2, une partie verticale 43, c'est- 25 à-dire sensiblement parallèle à l'axe Z, de forme cylindrique creuse destinée à être emmanchée de manière coaxiale avec la pièce 21 du bras 20. Elle comporte également une partie horizontale 45, c'est-à-dire sensiblement parallèle à l'axe X, de forme cylindrique destinée à coopérer avec les moyens 30 d'attache escamotables 31. [17] Selon un second mode de réalisation illustré à la figure 3, chaque dispositif de fixation 9 à l'ensemble radiateur 5 comporte un bras 120 et un arc-boutant 123. Chaque arc-boutant 123 s'étend selon un plan XZ, c'est-à-dire 35 sensiblement verticalement, et permet de lier fixement le bras 120 avec l'ensemble radiateur 5. Sur la figure 3, un arc- 2904267 6 boutant 123 et son bras associé 120 sont présents sensiblement en haut à droite, en haut à gauche, en bas à gauche et à en bas à droite. Cette configuration permet pouvoir compacter l'ensemble radiateur 5 tout en gardant une 5 épaisseur sensiblement équivalente à l'ensemble radiateur 5 seul. [18] Chaque bras 120 comporte une pièce 121 sensiblement cylindrique à section circulaire qui peut être pleine ou creuse. Il est orienté sensiblement parallèlement à l'axe Z, c'est-à-dire io verticalement. Dans le second mode de réalisation, les deux bras 120 de chaque côté de l'ensemble radiateur 5, on sensiblement un axe de symétrie confondu, c'est-à-dire qu'ils sont sensiblement l'un au dessus de l'autre. Chaque extrémité de chaque bras 120 comporte respectivement une pièce 125 15 formant crochet et un anneau 127. [19] L'anneau 127 est utilisé comme interface entre l'arc-boutant 123 et la pièce 121. Il est de forme sensiblement discoïdale centré sur le même axe que la pièce 121 mais dont le diamètre est supérieur. La pièce 125 formant crochet 20 comporte plusieurs lobes élastiquement reliés à la pièce 121, par son extrémité opposée à celle de l'anneau 127, pour permettre une variation de leur diamètre externe. Préférentiellement, la pièce 125 formant crochet comporte quatre lobes identiques en forme de pyramide qui, lorsqu'ils 25 sont contraints, peuvent voir leur diamètre global diminuer pour devenir sensiblement équivalent à celui de la pièce 121. [20] Selon le second mode de réalisation illustré à la figure 3, chaque dispositif de fixation 11 à la structure 3 comporte des moyens d'attache escamotables 31 qui interagissent avec des 30 moyens intercalaires 113. Les moyens intercalaires 113 comportent dans le premier mode de réalisation, une bague 141 sensiblement en forme de croix + . Elle comporte, comme visible à la figure 3, une partie verticale 143, c'est-à-dire sensiblement parallèle à l'axe Z, de forme cylindrique 35 creuse destinée à être emmanchée de manière coaxiale avec la pièce 121 du bras 120. Elle comporte également deux 2904267 7 parties horizontale 145 et 146, c'est-à-dire sensiblement parallèle à l'axe X, de forme cylindrique destinées à coopérer avec les moyens d'attache escamotables 31. [21] Selon un troisième mode de réalisation illustré à la 5 figure 4, chaque dispositif de fixation 9 à l'ensemble radiateur 5 comporte un bras 220 et un arc-boutant 223. Chaque arc- boutant 223 s'étend selon un plan XZ, c'est-à-dire sensiblement verticalement, et permet de lier fixement le bras 220 avec l'ensemble radiateur 5. Chaque bras 220 comporte io une pièce 221 sensiblement cylindrique à section circulaire qui peut être pleine ou creuse. Il est orienté sensiblement parallèlement à l'axe Z, c'est-à-dire verticalement. Chaque extrémité du bras 220 comporte respectivement une pièce 225 formant crochet et un anneau 227. 15 [22] L'anneau 227 est utilisé comme interface entre l'arc-boutant 223 et la pièce 221. Il est de forme sensiblement discoïdale centré sur le même axe que la pièce 221 mais dont le diamètre est supérieur. La pièce 225 formant crochet comporte plusieurs lobes élastiquement reliés à la pièce 221, 20 par son extrémité opposée à celle de l'anneau 227, pour permettre une variation de leur diamètre externe. Préférentiellement, la pièce 225 formant crochet comporte quatre lobes identiques en forme de pyramide qui, lorsqu'ils sont contraints, peuvent voir leur diamètre global diminuer 25 pour devenir sensiblement équivalent à celui de la pièce 221. [23] Selon le troisième mode de réalisation illustré à la figure 4, chaque dispositif de fixation 11 à la structure 3 comporte des moyens d'attache escamotables 31 qui interagissent avec des moyens intercalaires 13. Les moyens intercalaires 13 30 comportent, dans le troisième mode de réalisation, une bague 241 verticale, c'est-à-dire sensiblement parallèle à l'axe Z, de forme cylindrique creuse destinée à être emmanchée de manière coaxiale avec la pièce 221 du bras 220 et destinée également à coopérer avec les moyens d'attache escamotables 35 31. 2904267 8 [24] Comme visibles aux figures 5 et 6, l'invention propose deux variantes de moyens d'attache escamotables 31. Dans les deux variantes, ils comportent une platine 33 montée fixe sur la structure 3 sur laquelle sont montés deux flasques 35, 5 37 formant pince à l'intérieur desquelles est montée une cale 39 sélectivement escamotable en fonction de l'intensité du choc induit sur l'ensemble radiateur 5. Dans l'exemple des figures 5 et 6, ils sont adaptés au second mode de réalisation des systèmes de déplacement 7. Il faut bien entendu io comprendre que ces deux variantes sont également adaptables aux deux autres modes de réalisation des système de déplacement 7. [25] Dans une première variante à la figure 6, on peut voir que les flasques 35 et 37 sont sensiblement parallèles et orientés 15 selon le plan XY, c'est-à-dire sensiblement horizontalement. Ils comportent des extrémités élastiques respectives 36 et 38 qui sont recourbées afin de former une pince pour la partie horizontale 146 de la bague 141. Cette dernière est maintenue fixe dans ladite pince au moyen de la cale 39. Cela est rendu 20 possible par les dimensions concordantes du diamètre distal de la partie horizontale 146, de la courbure des extrémités 36 et 38 et de l'extrémité 40 de la cale 39 en contact avec ladite partie horizontale. A l'autre extrémité de la cale 39 est présent une pièce 51 sécable dont la fragilité est calculée afin de 25 céder sous une contrainte préétablie. Cette cission est alors utilisée pour autoriser la partie horizontale 146 à se rapprocher de la structure 3 selon une direction sensiblement parallèle à l'axe Y. [26] Dans une deuxième variante à la figure 5, on peut voir 30 que les flasques 335 et 337 sont sensiblement parallèles et orientés selon le plan XY, c'est-à-dire sensiblement horizontalement. Ils comportent des extrémités élastiques respectives 336 et 338 qui sont recourbées afin de former une pince pour la partie horizontale 146 de la bague 141. Cette 35 dernière est maintenue fixe dans ladite pince au moyen de la cale 339. Cela est rendu possible par les dimensions 2904267 9 concordantes du diamètre distal de la partie horizontale 146, de la courbure des extrémités 336 et 338 et de l'extrémité 340 de la cale 339 en contact avec ladite partie horizontale. A l'autre extrémité de la cale 339 est présent un système 5 élastique 351 dont le tarage est calculé afin d'autoriser la partie horizontale 146 à se rapprocher de la structure 3, selon une direction sensiblement parallèle à l'axe Y, sous une contrainte préétablie. [27] Le montage des différents systèmes de déplacement 7 io vont maintenant être expliqués. Préférentiellement selon l'invention, l'ensemble radiateur 5 et son dispositif de fixation 9 sont montés à la suite sur la même chaîne de montage. Ils constituent donc préférentiellement un module unique manufacturé. De même, le dispositif de fixation 11 est 15 monobloc avec la structure 3. Ils constituent un deuxième module manufacturé. [28] Dans un premier temps de montage, le second module est monté fixe sur la caisse du véhicule automobile afin que les flasques 35, 37, ou 335, 337 du dispositif de fixation 11 soit 20 orientés vers l'avant du véhicule. Dans un deuxième temps, les cylindres 43, 143, 243 des moyens intercalaires 13 sont emmanchés respectivement dans les pièces 21, 121, 221 par contractions des pièces 25, 125, 225 formant crochet jusqu'à butée contre l'anneau 27, 127, 227 afin de redétendre lesdites 25 pièces formant crochet. [29] Dans un troisième temps, il n'y plus qu'à monter l'assemblage réalisé dans le deuxième temps sur le second module. Cela est rendu possible par écartement des extrémités 36, 38 ou 336, 338 sous la poussée des moyens intercalaires 30 13. Ces derniers sont alors bloqués par la cale 39 ou 339 et l'ensemble radiateur 5 devient solidaire de la structure 3. [30] Le fonctionnement des différents systèmes de déplacement 7 va maintenant être expliqué en référence à la figure 2 qui constitue le premier mode de réalisation. Bien 2904267 i0 entendu, les deux autres modes de réalisation fonctionne de façon similaire. [31] Il a été constaté empiriquement que les chocs frontaux de véhicule étaient optimisés structurellement pour les chocs 5 EURO-NCAP . Cette normalisation est faite notamment pour des chocs parfaitement frontaux quant à leur direction. Les structures ne sont donc que moyennement adaptables à des chocs dissymétriques. Selon l'invention, l'ensemble radiateur 5 peut avantageusement reculer jusqu'à une valeur d'environ 80 io mm pour chaque dispositif de déplacement 7. Cela permet sélectivement d'induire un mouvement de rotation et/ou de translation afin d'optimiser le recul dudit ensemble par rapport à un choc occasionné. [32] Ainsi, en prenant l'exemple de la figure 2, un choc en 15 haut de la face avant du véhicule, les systèmes de déplacement 7 en haut à gauche et en haut à droite vont être activés afin de rapprocher le haut de l'ensemble radiateur 5 par rapport à la structure 3 au moyen de leur cale 39 ou 339 escamotable. Comparativement, les deux systèmes 7 du bas 20 sont dégrafés des dispositifs de fixation 11 à la structure 3 par écartement des extrémités des flasques 36, 38 ou 336, 338. Si le choc a lieu en bas, le pivotement sera inversé par rapport à l'axe X. [33] Toujours en prenant l'exemple de la figure 2, un choc à 25 gauche de la face avant du véhicule, les deux systèmes de déplacement 7 à gauche vont être activés afin de rapprocher le côté gauche de l'ensemble radiateur 5 par rapport à la structure 3 au moyen de leur cale 39 ou 339 escamotable. Comparativement, les deux systèmes 7 de droite ne sont pas 30 dégrafés mais leur dispositif de fixation 9 pivote par rapport aux moyens intercalaires 13 afin de compenser leur déplacement par rapport à la structure 3. Si le choc a lieu au droite, le pivotement sera inversé par rapport à l'axe Z. [34] Enfin, si le choc est parfaitement centré par rapport au 35 quatre système de déplacement 7, tous les systèmes de 2904267 Il déplacement 7 vont être activés afin de rapprocher, selon une translation sensiblement pure le long de l'axe Y, l'ensemble radiateur 5 par rapport à la structure 3 au moyen de leur cale 39 ou 339 escamotable. 5 [35] On comprend également que les chocs qui sont en coin par rapport aux cinq directions de chocs déjà citées sont bien entendu combinables, tout comme l'intensité du choc fait également varier l'escamotage des cales 39 ou 339. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à l'exemple io illustré mais est susceptible de diverses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, on ne saurait se limiter aux trois modes de réalisations de système de déplacement 7 et aux deux variantes de moyens d'attache escamotables 31. REVENDICATIONS 1. Système de refroidissement (1) notamment pour moteur comportant une structure (3) sur laquelle est monté un ensemble radiateur (5) caractérisé en ce qu'il comporte un système de déplacement (7) de l'ensemble radiateur (5) par rapport à ladite structure permettant sélectivement d'induire un mouvement de rotation et/ou de translation afin d'optimiser le recul dudit ensemble par rapport à un choc occasionné. 2. Système (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système de déplacement (7) comporte un dispositif de fixation (9) à l'ensemble radiateur (5) coopérant avec un dispositif de fixation (11) à la structure (3) montés sensiblement latéralement par rapport audit ensemble radiateur afin de minimiser l'épaisseur globale du système (1). 3. Système (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de fixation (9) à l'ensemble radiateur (5) comporte un bras (20, 120, 220) monté sensiblement fixement à l'ensemble radiateur (5) permettant de supporter ce dernier par rapport à la structure (3). 4. Système (1) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le dispositif de fixation (11) à la structure (3) comporte des moyens d'attache escamotables (31) permettant lors de mouvements induits sur l'ensemble radiateur (5) de s'effacer. 5. Système (1) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens d'attache escamotables (31) comportent une platine (33, 333) montée fixe sur la structure (3) sur laquelle sont montés deux flasques (35, 37, 335, 337) formant pince à l'intérieur desquelles est montée une cale (39, 339) sélectivement escamotable en fonction de l'intensité dudit choc. 2904267 13 6. Système (1) selon la revendication 2 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux systèmes de déplacement (7) situés de façon opposée par rapport à l'ensemble radiateur (5) pour lui offrir plus de mouvements. 5 7. Système (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque système de déplacement (7) comporte des moyens intercalaires (13) à ses dits dispositifs de fixation (9, 11) pour permettre le découplage des mouvements de chaque système de déplacement (7). 10 8. Système (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens intercalaires (13) comportent une bague (41, 141, 241) montée concentriquement au dispositif de fixation (9) à l'ensemble radiateur (5) et attachée au dispositif de fixation (11) à la structure (3). 15 9. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comporte un système de refroidissement (1) conforme à l'une des revendications précédentes dont la structure (3) est montée fixe sur la caisse dudit véhicule.