Brevet FR2912092A1 — publié le 20080808

RFR0358 Titre : dispositif d'attache démontable d'échangeurs d'énergie calorifique. 10 La présente invention concerne un dispositif d'attache démontable d'échangeurs d'énergie calorifique. Elle concerne plus particulièrement mais non exclusivement un dispositif d'attache d'un radiateur de refroidissement éventuellement équipé d'une buse de ventilation forcée et d'un refroidisseur d'air de suralimentation 15 montés sur un véhicule. Actuellement les véhicules à moteurs comprennent un radiateur de refroidissement permettant de refroidir le fluide de refroidissement composé d'eau et de glycol utilisé pour refroidir le moteur. Sur ce radiateur est fixée une plaque comprenant généralement une ou plusieurs buses canalisant l'air 20 ambiant au droit du ou des ventilateurs également fixés sur cette plaque. Actuellement et notamment pour les véhicules de grande dimension, un refroidisseur d'air de suralimentation permet de refroidir l'air compressé et réchauffé par un compresseur pour l'envoyer ensuite vers l'admission d'air moteur. 25 Ces équipements sont généralement placés à l'avant du véhicule, et sont fixés sur des longerons principaux. Il s'avère que l'attache des échangeurs sur un véhicule pose de nombreux problèmes. En effet pour des raisons d'efficacité thermique et de 30 poids, les échangeurs sont classiquement réalisés en alliages légers. Le poids de l'ensemble de l'échangeur est relativement important et subit des 1 accélérations dues aux vibrations et aux mouvements du véhicule. Ceci induit des efforts aux attaches relativement importants. D'autre part il existe un grand nombre de modèles de véhicule et au sein d'un même type de véhicule il peut exister plusieurs, motorisations et donc plusieurs types d'échangeur. La multiplicité des types d'attaches rend la gestion des pièces de fixations et leur réalisation complexe et coûteuse. L'invention parvient à résoudre les problèmes énoncés précédemment en proposant un dispositif d'attache de deux échangeurs thermiques sur une structure de véhicule caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pièce d'interface mécanique relie mécaniquement à la fois - la structure du véhicule - le premier échangeur thermique et - le second échangeur thermique de sorte que les deux échangeurs sont fixés l'un en dessous de l'autre. On entend par l'expression les deux échangeurs étant situés l'un en dessous de l'autre le fait que ces deux échangeurs, l'un de type fluide/air et l'autre fluide/fluide, sont placés ou situés au même niveau vis-à-vis du flux d'air, à la différence de deux échangeurs placés l'un derrière l'autre dont l'un des échangeurs est traversé par le fluide d'air avant le second. Dans des modes de réalisation non limitatifs, le dispositif selon 25 l'invention pourra présenter les éléments et/ou les caractéristiques supplémentaires décrits ci-après pris isolément ou en combinaison : - la pièce d'interface mécanique est solidairement fixée à la structure du véhicule. - la pièce d'interface mécanique est solidairement fixée à la 30 structure du véhicule par au moins une vis. - une pièce prévue pour amortir les vibrations est interposée entre la structure du véhicule et la pièce d'interface mécanique. - cette dite pièce prévue pour amortir les vibrations comprend au moins une partie en caoutchouc. - les efforts verticaux (suivant l'axe Z) provenant du poids d'un radiateur de refroidissement sont repris par contact d'une surface horizontale prévue dans la construction du radiateur de refroidissement et d'une surface horizontale prévue dans la pièce d'interface mécanique. - les efforts verticaux (suivant l'axe Z) provenant du poids d'un refroidisseur d'air de suralimentation sont repris par contact d'une surface horizontale prévue dans la construction du premier échangeur thermique et d'une surface horizontale prévue dans la pièce d'interface mécanique. - les efforts avant/arrières (suivant l'axe des X) du premier échangeur thermique sont repris par l'insertion d'une patte du premier échangeur thermique parallèle au plan ZY dans une fente de la pièce d'interface mécanique prévue à cet effet. - les efforts avant/arrières (suivant l'axe des X) du second échangeur thermique sont repris par l'insertion d'une patte du second échangeur thermique parallèle au plan ZY dans une fente de la pièce d'interface mécanique prévue à cet effet. - une première broche permet de reprendre les efforts latéraux existants entre la pièce d'interface mécanique et le premier échangeur thermique. - une deuxième broche permet de reprendre les efforts latéraux 25 existants entre la pièce d'interface mécanique et le second échangeur thermique. - la première broche et/ou la seconde broche comprend un moyen d'encliquetage. - la première broche et la deuxième broche sont identiques. 30 - les moyens d'encliquetage des broches sont accessibles pour pouvoir être dé encliquetés afin de rendre l'ensemble démontable facilement. - les broches ont une section courante de forme circulaires. - les broches ont une section courante de forme rectangulaire. - la pièce d'interface est réalisée en matériau plastique moulé sous pression éventuellement chargé de fibres à hautes résistances. - le matériau plastique utilisé pour réaliser la pièce d'interface est un matériau plastique à base de polycarbonate, polyamide ou polypropylène. -le matériau plastique utilisé pour réaliser les broches est un matériau plastique à base de polycarbonate, polyamide ou polypropylène. - le premier échangeur thermique consiste en radiateur de refroidissement et en ce que le second échangeur thermique consiste en un refroidisseur d'air de suralimentation. La présente invention concerne également un module d'échangeurs thermiques, comportant un radiateur de refroidissement et un refroidisseur d'air de suralimentation situé sous le radiateur de refroidissement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'attache comportant deux pièce d'interface telle que définie précédemment, l'une des deux pièces d'attache étant située à droite et l'autre respectivement à gauche du refroidisseur d'air de suralimentation et du radiateur de refroidissement. Dans un tel module, les jeux verticaux et latéraux sont faibles (de l'ordre de 0 à 1 mm) d'un coté ( par exemple du coté droit pilote) ainsi que verticalement pour l'autre coté, mais sont importants ( de l'ordre de 1 à 20 mm) latéralement de l'autre coté de façon à assurer le maintien en position du radiateur de refroidissement et du refroidisseur d'air de suralimentation par rapport à la structure du véhicule, tout en laissant la possibilité au radiateur de refroidissement et au refroidisseur d'air de suralimentation de se dilater librement latéralement et d'assurer un montage des pièces l'une sur l'autre en intégrant les tolérances de fabrication de toutes les pièces primaires. On entend par l'expression pièces primaires chacun des composants ou éléments considérés indépendamment, notamment le radiateur de refroidissement, le refroidisseur d'air de suralimentation ou le jambage. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, en faisant référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente une vue de face d'un ensemble radiateur de refroidissement et d'un refroidisseur d'air de suralimentation fixés sur une structure de véhicule à l'aide de deux pièces interfaces mécaniques latérales. La figure 2A représente une vue de face de la pièce interface mécanique droite. La figure 2B représente une vue de face de la pièce interface mécanique droite La figure 3 représente la coupe BB de la pièce interface mécanique gauche vue en perspective. La figure 4 représente la coupe AA de la pièce interface mécanique 15 gauche vue en perspective. Pour faciliter la compréhension, on utilisera ci-après un repère orthonormé de type classique où - l'axe des X est dirigé d'avant en arrière du véhicule et est 20 situé dans le plan de symétrie du véhicule. L'origine de l'axe X est située au niveau de l'axe des roues avant - l'axe des Y est dirigé vers la droite (pour le pilote) - l'axe des Z est dirigé vers le haut 25 Dans l'exemple de réalisation illustré sur les figure 1 à 4, une pièce d'interface mécanique droite 3D et une pièce d'interface mécanique gauche 3G sont fixées respectivement au longerons droit 2D et gauche 2G d'un véhicule par deux fixations. Ces deux pièces sont de forme sensiblement symétriques et positionnées symétriquement par rapport au plan de symétrie 30 du véhicule. Ces dites fixations sont ici constituées par des boulons sensiblement verticaux traversant chaque pièce d'interface mécanique et chaque longeron respectivement. Les deux pièces d'interface mécanique sont ici positionnées en dessous des longerons. Chaque pièce d'interface mécanique comprend deux fentes verticales (suivant un plan parallèle au plan ZX) destinées à recevoir respectivement une patte du radiateur de refroidissement et une patte du refroidisseur d'air de suralimentation. Chaque pièce d'interface mécanique est réalisée en polycarbonate injecté dans un moule sous pression ; cette pièce pouvant également être en polyamide ou en polypropylène. Des évidements en forme de gaufrage sont prévus pour diminuer la masse de matière utilisée sans affecter la résistance et rigidité d'ensemble. Deux broches identiques réalisées également en polycarbonate injecté dans un moule sous pression ont une section générale de forme rectangulaire. Ces broches sont positionnées longitudinalement suivant l'axe des X. Ces broches ont un embout élastique en forme de C qui a tendance à s'ouvrir légèrement et qui constitue l'organe élastique de l'encliquetage. Pour chaque coté, une broche traverse à la fois la pièce d'interface mécanique et la patte du refroidisseur d'air de suralimentation et une autre broche traverse à la fois la pièce d'interface mécanique et le radiateur de refroidissement. Ces broches sont dimensionnées pour pouvoir supporter sans dégradation les efforts tranchants provenant du radiateur de refroidissement et du refroidisseur d'air de suralimentation. Des jeux faibles, de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres, sont prévus entre la pièce d'interface mécanique droite, la broche correspondante, et la patte droite du radiateur de refroidissement dans les directions Z et Y ainsi que pour la pièce d'interface mécanique gauche, la broche correspondante, et la patte gauche du refroidisseur d'air de suralimentation dans la direction Z. Un jeu important de l'ordre d'une dizaine de millimètres est prévu entre la pièce d'interface mécanique gauche, la broche correspondante, et la patte gauche du refroidisseur d'air de suralimentation dans la direction Y, afin d'intégrer les tolérances de fabrication du radiateur de refroidissement et du refroidisseur d'air de suralimentation dans la direction Y. Les broches sont accessibles au niveau de l'encliquetage, pour pouvoir retirer les broches par pression manuelle sur l'embout des broches. Une fois les broches retirées, le radiateur de refroidissement et le refroidisseur d'air de suralimentation peuvent être désolidarisés des pièces d'interface mécanique par glissement vertical. Un organe à base de caoutchouc amortissant les vibrations est placé entre chaque longeron et la fixation de chaque pièce d'interface mécanique pour empêcher la transmission des vibrations provenant de la structure du véhicule au radiateur de refroidissement et au refroidisseur d'air de suralimentation. L'invention, contrairement aux préjugés de l'art antérieurs qui consistent à croire qu'il est optimal de minimiser le nombre de pièces et de fixer chaque élément du radiateur de refroidissement et du refroidisseur d'air de suralimentation directement sur la structure de véhicule, permet de résoudre complètement l'ensemble des problèmes posés et notamment celui de rendre le radiateur de refroidissement et du refroidisseur d'air de suralimentation facilement démontable, tout en offrant la possibilité de permettre l'installation sur divers véhicules d'un grand nombre de modèles de radiateurs et de refroidisseurs d'air de suralimentation avec la même pièce d'interface et donc de diminuer les coûts de fabrication et de gestion des éléments d'attaches. Il est donc possible de concevoir une multitude d'assemblages de radiateurs sur des longerons en conservant les mêmes pièces d'interface mécanique, ce qui permet de rentabiliser les moules et les mises points relatives à ces pièces d'interface mécanique. L'homme de l'art pourra appliquer ce concept à de nombreux autres systèmes similaires sans sortir du cadre de l'invention défini dans les revendications jointes. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'attache de deux échangeurs thermiques (1, 4) sur une structure de véhicule caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pièce 5 d'interface mécanique (3G, 3D) relie mécaniquement à la fois - la structure du véhicule (2D, 2G) le premier échangeur thermique (1) et le second échangeur thermique (4) de sorte que les deux échangeurs (1, 4) sont fixés l'un en dessous 10 de l'autre. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce d'interface mécanique (3G, 3D) est solidairement fixée à la structure du véhicule (2D, 2G). 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que la pièce d'interface mécanique (3G, 3D) est solidairement fixée à la structure du véhicule (2D, 2G) par au moins une vis. 20 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'une pièce prévue pour amortir les vibrations est interposée entre la structure du véhicule (2D, 2G) et la pièce d'interface mécanique (3G, 3D). 5. Dispositif selon la revendication précédente caractérisé en ce que 25 cette dite pièce prévue pour amortir les vibrations comprend au moins une partie en caoutchouc. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les efforts verticaux (suivant l'axe Z) provenant du poids d'un 30 radiateur de refroidissement (1) sont repris par contact d'une surface horizontale prévue dans la construction du radiateur de refroidissement (1) et 8 15d'une surface horizontale prévue dans la pièce d'interface mécanique (3G, 3D). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les efforts verticaux (suivant l'axe Z) provenant du poids d'un refroidisseur d'air de suralimentation (4) sont repris par contact d'une surface horizontale prévue dans la construction du premier échangeur thermique (1) et d'une surface horizontale prévue dans la pièce d'interface mécanique (3G, 3D). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les efforts avant/arrières (suivant l'axe des X) du premier échangeur thermique (1) sont repris par l'insertion d'une patte du premier échangeur thermique (1) parallèle au plan ZY dans une fente de la pièce d'interface mécanique (3G, 3D) prévue à cet effet. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les efforts avant/arrières (suivant l'axe des X) du second échangeur thermique (4) sont repris par l'insertion d'une patte du second échangeur thermique (4) parallèle au plan ZY dans une fente de la pièce d'interface mécanique (3G, 3D) prévue à cet effet. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que une première broche permet de reprendre les efforts latéraux existants entre la pièce d'interface mécanique (3G, 3D) et le premier échangeur thermique (1). 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que une deuxième broche permet de reprendre les efforts latéraux existants entre la pièce d'interface mécanique (3G, 3D) et le second échangeur thermique (4). 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la première broche et/ou la seconde broche comprend un moyen d'encliquetage. 13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la première broche et la deuxième broche sont identiques. 10 14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les moyens d'encliquetage des broches sont accessibles pour pouvoir être dé encliquetés afin de rendre l'ensemble démontable facilement. 15 15. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les broches ont une section courante de forme circulaires. 16. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les broches ont une section courante de forme 20 rectangulaire. 17. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la pièce d'interface est réalisée en matériau plastique moulé sous pression éventuellement chargé de fibres à hautes résistances. 18. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le matériau plastique utilisé pour réaliser la pièce d'interface est un matériau plastique à base de polycarbonate, polyamide ou polypropylène. 25 30 19. Dispositif selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le matériau plastique utilisé pour réaliser les broches est un matériau plastique à base de polycarbonate, polyamide ou polypropylène. 20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier échangeur thermique (1) consiste en radiateur de refroidissement et en ce que le second échangeur thermique (4) consiste en un refroidisseur d'air de suralimentation. 21. Module d'échangeurs thermiques, comportant un radiateur de refroidissement (1) et un refroidisseur d'air de suralimentation (4) situé sous le radiateur de refroidissement (1), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif d'attache comportant deux pièce d'interface selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'une des deux pièces d'attache étant située à droite et l'autre respectivement à gauche du refroidisseur d'air de suralimentation (4) et du radiateur de refroidissement (1).