Brevet FR2940819A1 — publié le 20100709

Procédé de fabrication d'un doseur pour véhicule automobile et doseur fabriqué selon un tel procédé La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un doseur pour véhicule automobile. Le moteur thermique d'un véhicule automobile est généralement muni d'un ou de plusieurs doseurs visant à contrôler l'état du mélange gazeux admis dans ses cylindres. Un tel mélange concerne, par exemple, de l'air et des gaz d'échappement. A cet effet, comme montré sur la figure 1, un doseur 10 est muni d'un bloc cinématique 12 logeant un passage 14 pour l'axe d'un papillon û non représenté û régulant le fonctionnement du doseur. Plus précisément, le bloc cinématique 12, muni d'une entrée d'air, est relié à un embout 18 muni d'une sortie 16 des gaz mélangés. Dans certains cas, cette configuration est inversée de telle sorte que le bloc 12 et l'embout 18 sont respectivement munis de la sortie des gaz mélangés et de l'entrée d'air. Les procédés de fabrication d'un tel doseur 10 mettent en oeuvre un moulage dont le coût est particulièrement élevé compte tenu de la nécessité d'utiliser de nombreux moules distincts. En effet, les différents constructeurs automobiles, voire les différents véhicules d'un même constructeur, utilisent différents doseurs 10, chaque type de doseur étant adapté au moteur qu'il équipe. Notamment, l'embout 18 présente des dimensions adaptées au débit de gaz traversant le doseur. Ainsi, à titre de comparaison, la figure 2 représente un doseur 20 muni d'un embout 28 dont le diamètre interne de 30 mm a des dimensions sensiblement plus faibles que celles de l'embout 18 qui présente un diamètre interne de 50 mm. Par ailleurs, les matériaux polymères tendent à remplacer les matériaux métalliques dans la fabrication des doseurs afin de réduire le coût de production de ces derniers. Ainsi, un nombre croissant de doseurs est fabri- qué en matériaux plastiques dont le prix est inférieur au prix des matériaux métalliques, et notamment de l'aluminium. La présente invention résulte de la constatation qu'un procédé de fabrication d'un doseur mettant en oeuvre un moulage avec des matériaux polymères présente des inconvénients. En effet, un doseur présente une structure qui ne permet pas un dé- moulage satisfaisant lorsqu'il est fabriqué à partir de matériaux polymères, notamment de type thermodurcissable. De fait certains matériaux polymères présentent des caractéristiques de viscosité qui rendent difficiles la réalisation de jonctions satisfaisantes entre les différentes parties d'un même doseur. Tel est le cas notamment avec les matériaux thermodurcissables qui tendent à s'infiltrer dans les jointures du moule et à former des bavures. Dans ce contexte, la présente invention vise à fournir un procédé de fabrication qui permet la fabrication satisfaisante et avec un coût limité, par moulage, d'un doseur, notamment au moyen de matériaux polymères. A cette fin, l'invention propose un procédé de fabrication d'un doseur pour moteur de véhicule automobile mettant en oeuvre le moulage, à l'aide d'un premier moule, d'un bloc cinématique logeant un premier conduit de gaz destiné à être relié à un second conduit de gaz logé dans un embout, caractérisé en ce qu'il comprend : - l'étape de mettre en oeuvre le moulage de l'embout à l'aide d'un second moule distinct du premier moule, et - l'étape d'agencer le bloc cinématique issu du premier moulage avec l'embout issu du second moulage de façon à former le doseur. Un procédé de fabrication conforme à l'invention présente de nom- breux avantages. Notamment, il permet d'utiliser un même premier moule pour fabriquer des blocs cinématiques indépendamment du constructeur, ou du modèle, de véhicule auquel sont destinés ces blocs cinématiques. De fait, la partie spécifique d'un doseur conforme à l'invention est, pour chaque constructeur et/ou pour chaque modèle de véhicule, au niveau de l'embout dont la fabrication est réalisée à l'aide d'un second moule. Dès lors, le coût de fabrication d'un bloc cinématique diminue grâce à une utilisation plus intensive de son moule. Et le bloc cinématique étant la pièce principale du doseur, le coût global de production d'un doseur muni d'un tel bloc cinématique est ainsi diminué. Par ailleurs, la fabrication du doseur en deux moulages distincts per-met de démouler les pièces concernées - le bloc cinématique ou l'embout - selon des opérations qui ne fragilisent pas leur structure. Finalement, l'utilisation de matériaux polymères est facilitée puisque la jonction entre l'embout et le bloc cinématique est réalisée ultérieurement au moulage par des procédés spécifiques. Dès lors, le risque mentionné d'une jonction défaillante due à un mou- lage avec un matériau polymère est éliminé au niveau de la jonction entre le bloc cinématique et l'embout. Un procédé selon l'invention peut également présenter une ou plu-sieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : Dans une réalisation, les moulages du bloc cinématique et de l'embout sont mis en oeuvre au moyen d'au moins un matériau polymère. Selon une réalisation, le matériau polymère est thermoplastique ou thermodurcissable. Dans une réalisation, lorsque le matériau polymère est thermoplasti- que, le bloc cinématique et l'embout sont agencés par soudure. Dans ce cas, la soudure peut être effectuée par rotation ou par miroir. Selon une réalisation, lorsque le matériau polymère est thermodurcissable, le bloc cinématique et l'embout sont agencés par un moyen mécanique ou par un moyen adhésif. Dans une réalisation, le bloc cinématique présente une surface coni- que sur laquelle est posée une surface conique de l'embout. Selon une réalisation, les surfaces coniques maintiennent l'embout agencé au bloc cinématique par clipsage. Dans une réalisation, le matériau polymère est un des polymères sui- vants : polyéthylène, polypropylène, polyphénylène sulfide, polybutylène, polyester non saturé, vinylester, époxy, phénolic. L'invention concerne également un doseur pour moteur thermique de véhicule automobile fabriqué selon un procédé conforme à l'une des réalisations précédentes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clai- rement de la description qui est donnée ci-dessous, à titre indicatif et non limitatif, d'une réalisation de l'invention faite en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1, déjà décrite, est une vue en perspective d'un premier doseur connu muni d'un embout avec un premier diamètre, - la figure 2, déjà décrite, est une vue en perspective d'un second do- seur connu muni d'un embout avec un second diamètre, - les figures 3 et 4 sont différentes vues d'un bloc cinématique fabriqué selon un procédé conforme à l'invention, - la figure 5 représente un embout fabriqué selon un procédé conforme à l'invention, et - les figures 6 et 7 représentent l'assemblage d'un bloc cinématique et d'un embout conformément à l'invention. Dans ces figures, des éléments identiques, ou ayant une fonction commune, portent les mêmes numéros de référence. Conformément à l'invention, un bloc cinématique 32 (figure 3) destiné à former un doseur conforme à l'invention est fabriqué lors d'un premier moulage dans un premier moule. Le bloc cinématique 32 issu de ce premier moulage peut être utilisé pour fabriquer différents types de doseurs distincts dont l'embout spécifique sera adapté au type de moteur auquel le doseur est destiné. Ainsi le premier moule, limité à la fabrication d'un bloc cinématique 32, est utilisé pour la fabrication d'un grand nombre de doseurs, ce qui as-sure un faible coût de fabrication du bloc cinématique 32. Par ailleurs, les matériaux polymères mis en oeuvre présentent géné- ralement une résistance mécanique inférieure aux matériaux métalliques. De ce fait, il est nécessaire de renforcer des zones, également dénommées zone massives 31 (figures 3 et 4), dans lesquelles l'épaisseur de la pièce est accrue afin d'accroître la résistance mécanique globale du bloc cinématique 32, notamment dans le cas d'un matériau thermodurcissable, Dans une seconde étape, un embout 38 (figure 5) est moulé dans un second moule spécifique à chaque type de doseur, chaque embout 38 Io- geant un conduit secondaire 36 pour guider un gaz à mélanger dans le doseur. Chaque embout 38 est produit à partir d'un même matériau polymère, typiquement des matériaux thermodurcissables ou thermoplastiques, qu'un matériau polymère utilisé pour mouler le bloc cinématique auquel l'embout 38 sera connecté. A ce titre, il convient de rappeler que les matériaux polymères, ou matériaux plastiques, peuvent être du type matériaux thermoplastiques ou en matériaux thermodurcissables. Les matériaux thermoplastiques contiennent des molécules à longue chaîne assemblées par des liaisons secondaires. Lors d'une augmentation de température, les molécules des matériaux thermoplastiques peuvent glisser les unes sur les autres de telle sorte que le polymère ramollit. Au refroidissement, les glissements des molécules sont limités et les matériaux thermoplastiques durcissent. En revanche, les matériaux thermodurcissables sont constitués de molécules à longue chaîne solidement unies par des petites molécules. Ce réseau en trois dimensions est rigide de telle sorte que les molécules sont relativement fixes même lors d'une augmentation de température. En d'autres termes, les matériaux thermodurcissables ne ramollissent pas lorsqu'ils sont chauffés. De ce fait, l'assemblage entre un bloc cinématique 32 et un embout 38 s'effectue différemment selon la nature du matériau polymère mis en oeuvre. Ainsi, les pièces thermoplastiques sont agencées à chaud, par exem- ple par une soudure telle qu'une soudure par rotation ou une soudure par miroir. Dans le cas d'une soudure par rotation, une pièce est maintenue immobile tandis que l'autre est mise en pression avec un mouvement circulaire sur la première. Pour sa part, la soudure par miroir, ou par lame chauffante, consiste à positionner entre deux pièces plastiques un miroir qui chauffe ces deux pièces simultanément. Les deux pièces plastiques viennent ensuite en con-tact du miroir jusqu'a ce que la température de la matière ait atteint sa température de fusion en surface. Lorsque les températures de fusion sont atteintes, il suffit de retirer le miroir chauffant et de mettre en contact les deux pièces plastiques l'une avec l'autre pendant quelques secondes afin que la soudure soit ainsi réalisée par fusion. Pour leur part, les matériaux thermodurcissables sont généralement fixés par un moyen adhésif, tel que de la colle, et/ou par un moyen mécani- que. Par exemple, comme montré sur la figure 6, le bloc cinématique 32 peut présenter une surface conique 39 plane sur laquelle vient se poser une surface conique 37 de l'embout 38. Dans ce cas, ces surfaces coniques 37 et 39 peuvent mécanique- ment favoriser un maintien de l'embout 38 dans le bloc cinématique 32 par clipsage. Une texture peut être réalisée sur les surfaces coniques afin d'améliorer l'adhésion de la colle, ces textures étant par exemple réalisées directement sur l'empreinte du moule. Dans tous ces cas, conformément à l'invention, on fabrique un doseur 30 (figure 7) en moulant, à l'aide d'un premier moule, un bloc cinématique 32 logeant un premier conduit 34 de gaz destiné à être relié à un second conduit 36 de gaz logé dans un embout 38. Pour sa part, l'embout 38 est fabriqué à l'aide d'un second moule dis- tinct du premier moule de façon à permettre l'agencement du bloc cinématique 32, issu du premier moulage, avec l'embout 38, issu du second moulage, de façon à former le doseur 30. La présente invention est susceptible de nombreuses variantes. Notamment, il convient de souligner que l'invention a été décrite dans le cadre d'une utilisation de matériaux polymères permettant de réduire le coût de fabrication d'un doseur. À titre d'exemple, on peut citer les polymères suivants comme étant susceptible d'une utilisation dans le cadre de l'invention : polyéthylène, polypropylène, polyphenylene sulfide, polybutylène, polyester non sature, vinylester, epoxy, phenolic. Toutefois, l'invention peut être mise en oeuvre en utilisant un autre matériau, tel qu'un métal comme l'aluminium. De fait, l'invention permet d'une façon générale de réduire les coûts de fabrication d'un doseur en produisant des blocs cinématiques standards pouvant être associés à des embouts spécifiques propres à différents types de moteur.15 REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un doseur (30) pour moteur de véhicule automobile mettant en oeuvre le moulage, à l'aide d'un premier moule, d'un bloc cinématique (32) logeant un premier conduit (34) de gaz destiné à être relié à un second conduit (36) de gaz logé dans un embout (38), caractérisé en ce qu'il comprend : - l'étape de mettre en oeuvre le moulage de l'embout (38) à l'aide d'un second moule distinct du premier moule, et - l'étape d'agencer le bloc cinématique (32) issu du premier moulage avec l'embout (38) issu du second moulage de façon à former le doseur (30). 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moulage du bloc cinématique (32) et le second moulage de l'embout (38) sont mis en oeuvre au moyen d'au moins un matériau polymère. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le matériau polymère est thermoplastique ou thermodurcissable. 4. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que, lorsque le matériau polymère est un matériau thermoplastique, le bloc cinématique (32) et l'embout (38) sont agencés par soudure. 5. Procédé selon la revendication 4 caractérisé en ce que la soudure est effectuée par rotation ou par miroir. 6. Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que, lorsque le matériau polymère est thermodurcissable, le bloc cinématique (32) et l'embout (38) sont agencés par un moyen adhésif ou par un moyen mécani- que. 7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que le bloc cinématique (32) présente une surface conique (39) sur laquelle est posée une surface conique (37) de l'embout (38). 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que les surfaces coniques (37, 39) maintiennent l'embout (38) agencé au bloc cinématique (32) par clipsage. 9. Procédé selon l'une des revendications 2 à 8 caractérisé en ce que le matériau polymère est un des polymères suivants : polyéthylène, polypropy-lène, polyphenylene sulfide, polybutylène, polyester non sature, vinylester, epoxy, phenolic. 10. Doseur (30) pour moteur thermique de véhicule automobile fabriqué selon un procédé conforme à l'une des revendications précédentes.