Brevet FR2985568A1 — publié le 20130712

DISPOSITIF DE CONNEXION TEMPORAIRE D'UNE CONDUITE SUR UNE COLLERETTE FORMANT BRIDE BORDANT L'ORIFICE DE SORTIE DU COLLECTEUR D'ECHAPPEMENT D'UN MOTEUR THERMIQUE La présente invention concerne un dispositif de connexion temporaire d'une conduite sur une collerette formant bride bordant l'orifice de sortie du collecteur d'échappement d'un moteur thermique, notamment d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile. Elle s'applique plus particulièrement à la connexion d'une conduite pour l'évacuation des gaz de combustion d'un moteur thermique situé sur un banc d'essai. La figure 1 est une vue partielle en perspective d'un moteur thermique 1 en utilisation normale. Le moteur thermique 1 comprend essentiellement une culasse 2 à laquelle est fixé un collecteur d'échappement 3 des gaz de combustion du moteur 1. Dans le cas présent, le collecteur d'échappement 3 est intégré à la culasse. Un équipement 4, tel qu'un catalyseur, est, de façon amovible, fixé par une bride 5, solidaire du carter de cet équipement, à une collerette formant bride 6, partiellement représentée, qui borde l'orifice de sortie, non visible, du collecteur d'échappement 3. La bride 5 de l'équipement 4 est jointivement fixée à la collerette formant bride 6 du collecteur d'échappement 3 par l'intermédiaire de quatre goujons 7, dont deux seulement sont clairement visibles, ancrés dans la collerette formant bride 6 en faisant saillie perpendiculairement de celle-ci et traversant respectivement des perçages 8 d'oreilles 9 de la bride de fixation 5 de l'équipement 4, et d'écrous, non représentés, vissés sur les goujons 7 Pendant les essais du moteur 1 sur un banc, l'équipement 4 n'est pas encore monté sur ce moteur et, afin de récupérer les gaz de combustion du collecteur 3, une conduite d'aspiration est , de façon amovible, fixée à la collerette formant bride 6 du collecteur d'échappement 3 par l'intermédiaire d'une bride solidaire de l'extrémité de la conduite, des goujons 7 traversant cette bride de fixation et des écrous vissés sur les goujons. Une fois les essais effectués sur le moteur, la conduite d'aspiration est démontée du collecteur d'échappement 3 pour fixer ensuite l'équipement 4 à ce collecteur. Cependant, lors des opérations de montage et de démontage de la conduite d'aspiration, les filets des goujons 7 peuvent être détériorés de sorte que la tenue de l'équipement 4 lors de l'utilisation normale du moteur ne peut être assurée efficacement. En outre, les opérations de vissage et de dévissage sur les goujons des écrous de fixation de la bride de la conduite à la collerette formant bride du collecteur d'échappement sont relativement longues. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients ci- dessus. A cet effet, selon l'invention, le dispositif de connexion temporaire d'une conduite sur une collerette formant bride bordant l'orifice de sortie du collecteur d'échappement d'un moteur thermique, notamment d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, est tel qu'il comprend une bride solidaire de l'extrémité de la conduite et qui est conformée pour se fixer , de façon amovible, par encastrement sur une partie supérieure de la collerette formant bride du collecteur d'échappement. De préférence, la bride de fixation de la conduite comprend une première partie radialement externe en forme de pince apte à enserrer élastiquement entre ses deux branches au moins une patte de la partie supérieure de la collerette formant bride du collecteur d'échappement et à exercer sur la conduite un effort axial plaquant l'extrémité libre de la conduite contre un bord sensiblement circonférentiel de la collerette bordant l'orifice de sortie du collecteur d'échappement. De préférence, la première partie en forme de pince est apte à enserrer deux pattes espacées l'une de l'autre de la partie supérieure de la collerette formant bride. 3 0 Avantageusement, la première partie en forme de pince comporte deux languettes latérales élastiquement déformables solidaires de chaque côté de l'âme de liaison des deux branches de la première partie en forme de pince en étant recourbées dans le même sens que ces deux branches et qui sont aptes à venir élastiquement en appui respectivement sur deux faces latérales parallèles de la partie supérieure de la collerette formant bride situées de part et d'autre de la patte ou des deux pattes de cette partie supérieure de manière à retenir latéralement la partie en forme de pince relativement à la collerette formant bride lorsque la partie en forme de pince enserre la patte ou les deux pattes de la partie supérieure de la collerette formant bride. Avantageusement, la bride de fixation de la conduite comprend une seconde partie radialement externe, diamétralement opposée à la première partie en forme de pince et qui vient en appui contre une face d'une partie inférieure de la collerette formant bride lorsque la partie en forme de pince enserre la patte ou les deux pattes de la partie supérieure de la collerette formant bride. Avantageusement, la seconde partie de la bride de fixation est une patte radiale plane. Des goujons font saillie de la collerette formant bride du collecteur d'échappement en autorisant le libre montage par encastrement de la bride de la conduite sur la partie supérieure de la collerette formant bride du collecteur d'échappement et qui sont destinés à fixer à cette dernière un équipement du moteur thermique, tel qu'un catalyseur. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en perspective d'un dispositif connu permettant la fixation par bridage d'un catalyseur à la culasse d'un moteur thermique d'un véhicule automobile ; - la figure 2 est une vue partielle en perspective du moteur thermique 30 de la figure 1 et montrant la collerette formant bride du collecteur d'échappement de laquelle font saillie les goujons destinés à fixer le catalyseur de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en perspective semblable à celle de la figure 2 et montrant une conduite à bride de fixation conforme à l'invention et en cours de montage à la collerette formant bride du collecteur d'échappement ; - la figure 4 est une vue en perspective semblable à celle de la figure 3 et montrant la bride de fixation de la conduite en aplomb de la collerette formant bride du collecteur d'échappement ; - la figure 5 est une vue en perspective semblable à celle de la figure 4 et montrant la bride de fixation de la conduite solidarisée à la collerette formant bride du collecteur d'échappement ; et - la figure 6 est une vue en coupe dans un plan vertical contenant la ligne VI-VI de la figure 5. Les différents composants ou éléments du moteur thermique représentés aux figures 2 à 6 et communs à ceux du moteur thermique de la figure 1 portent les mêmes références. En se reportant ainsi aux figures 2 à 6, la référence 1 désigne un moteur thermique d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile, à la culasse 2 duquel est intégrée la collerette d'échappement 3. Le collecteur d'échappement 3 comporte une collerette formant bride 6 à laquelle sont ancrés quatre goujons 7 faisant saillie perpendiculairement de la face plane 6a bordant l'orifice de sortie 10 des gaz de combustion provenant des chambres de combustion des cylindres du moteur 1. En utilisation normale du moteur 1, les goujons 7 sont destinés à fixer à la collerette formant bride 6 du collecteur d'échappement 3 la bride 9 de fixation du catalyseur 4 de la figure 1. Lorsque le moteur 1 est monté sur un banc pour procéder à des essais, il est nécessaire de connecter une conduite 11 d'évacuation des gaz de combustion à la collerette formant bride 6 du collecteur d'échappement 3. En effet, et selon l'invention, une bride 12 est solidarisée à l'extrémité de la conduite 11 et est conformée de manière à lui permettre d'être fixée par encastrement sur une partie supérieure de la collerette formant bride 6 du collecteur d'échappement 3 sans utiliser les goujons 7 et, par conséquent, sans les endommager. De préférence, la bride 12 de la conduite 11 comprend une première partie 13 faisant saillie radialement de l'extrémité de la conduite 11 à l'extérieur de celle-ci et qui est conformée en une pince dont les deux branches 14 peuvent enserrer élastiquement deux pattes 15 de la partie supérieure de la collerette formant bride 6 et à exercer sur la conduite 11 un effort axial plaquant l'extrémité libre de la conduite 11 contre un bord sensiblement circonférentiel de la face de la collerette 6 bordant l'orifice de sortie 10 du collecteur d'échappement 3, une fois les deux pattes 15 insérées entre les deux branches 14 de la partie en forme de pince 13. Les deux pattes 15 sont espacées l'une de l'autre dans le plan de la face 6a de la collerette formant bride 6 et constituent deux oreilles aux coins desquelles font saillie deux goujons 7. En variante, la partie supérieure de la collerette formant bride 6 pourrait ne comporter qu'une seule patte continue de fixation de la bride 12 à la collerette formant bride 6. Comme cela ressort mieux de la figure 6, l'une des branches 14 de la partie en forme de pince 13 fait saillie de l'extrémité de la conduite 11 perpendiculairement à l'axe longitudinal de cette dernière en étant située à une courte distance de l'extrémité libre de la conduite 11 venant en appui sur le bord circonférentiel de la face 6a bordant l'orifice de sortie 10 du collecteur d'échappement 3. Ainsi, la branche 14 de la partie en forme de pince 13, lorsqu'elle est montée sur les deux pattes 15, est disposée en regard et de façon espacée des faces planes des deux pattes 15 prolongeant la face plane 6a de la collerette formant bride 6. L'autre branche 14 de la partie en forme de pince 13 vient élastiquement en appui sur les faces opposées des deux pattes 15 pour exercer élastiquement l'effort axial sur la conduite 11 plaquant l'extrémité libre de cette dernière sur la face 6a de la collerette formant bride 6 et l'âme 16 de liaison des deux branches 14 est en appui sur les deux bords supérieurs des deux pattes 15 une fois la bride 12 fixée aux pattes 15. La première partie en forme de pince 13 de la bride 12 comporte en outre deux languettes latérales élastiquement déformables 17 solidaires de chaque côté de l'âme 16 de liaison des deux branches 14 de la première partie en forme de pince 13 en étant recourbées dans le même sens que les deux branches 14 de la partie 13 et s'étendant perpendiculairement au plan contenant l'âme 16. Lorsque la bride 12 est fixée par encastrement ou emboîtement sur les deux pattes 15, les deux languettes 17 sont élastiquement en appui respectivement sur les deux côtés latéraux 18 de la collerette formant bride 6 délimitant les deux pattes 15 de part et d'autre de celles-ci. De la sorte, la bride 12 est immobilisée latéralement à la collerette formant bride 6 par les deux languettes latérales 17. Les figures montrent que la conduite 11 présente en section transversale une forme sensiblement oblongue avec les deux branches 14a de la partie supérieure formant pince 13 constituées par des parois rectilignes dont l'une est solidaire de la paroi en méplat de la conduite 11 mais il est bien entendu que cette conduite peut avoir une section transversale circulaire de sorte que la branche 14 solidaire de l'extrémité de cette conduite serait arquée tout en conservant à l'âme 16, à l'autre branche 14, aux languettes 17 et aux pattes 15 les mêmes structures que celles décrites précédemment. La bride de fixation 12 comprend en outre une seconde partie radialement externe 19, qui est diamétralement opposée à la partie supérieure en forme de pince 13 et qui vient en appui contre une partie inférieure de la face 6a de la collerette formant bride 6 lorsque la bride 12 est fixée à la collerette 6. De préférence, la seconde partie 19 de la bride 12 se présente sous la forme d'une patte radiale plane. La présence de la seconde partie radialement externe 19 de la bride 12 permet une plus grande surface d'appui de l'extrémité libre de la conduite 11 sur la face 6a de la collerette formant bride 6. Le montage de la conduite 11 à la collerette formant bride 6 du collecteur d'échappement 3 va être maintenant expliqué. Tout d'abord, comme représenté en figure 3, la partie d'extrémité de la conduite 11 pourvue de sa bride de fixation 12 est présentée et positionnée en regard de la collerette formant bride 6 suivant une direction sensiblement perpendiculaire à la face 6a de cette collerette. La figure 3 montre que les deux goujons supérieurs 7, lors du déplacement de la conduite 11 vers la collerette formant bride 6, passent sous les deux languettes 17 de la bride 12 de part et d'autre de l'âme 16 et des deux branches 14 de la partie en forme de pince 13 et sans contacter la partie d'extrémité de la conduite 11 de même que pour les deux goujons inférieurs 7 qui sont suffisamment écartés de cette partie d'extrémité sans la contacter. Autrement dit, la partie d'extrémité de la conduite 11 et la bride 12 peuvent être engagées librement entre les goujons 7 vers la collerette formant bride 6. La figure 4 montre que l'extrémité libre de la conduite 11 est axialement amenée en appui sur la face 6a de la collerette formant bride 6 de sorte que les deux branches 14 de la première partie en forme de pince 13 sont situées en aplomb au-dessus des deux pattes 15 de la partie supérieure de la collerette formant bride 6. A cette position, il suffit d'appliquer sur la conduite 11 et la bride 12 un effort vertical vers le bas pour encastrer élastiquement les deux pattes 15 entre les deux branches 14 de la partie en forme de pince 13 de cette bride comme représenté aux figures 5 et 6 qui montrent également que la seconde partie radialement externe 19 est en appui sur la partie inférieure de la face 6a de la collerette formant bride 6. Ainsi, en position finale de connexion de l'extrémité de la conduite 11 au collecteur d'échappement 3 par l'intermédiaire de la bride 13 et de la collerette formant bride 12, la conduite 11 est parfaitement solidarisée de manière étanche à cette collerette pour assurer sa fonction d'évacuation des gaz de combustion du moteur lors d'essais réalisés sur celui-ci. En outre, la fixation de la conduite 11 au collecteur d'échappement 3 s'effectue sans contacter les goujons 7 de la collerette formant bride 6, ce qui évite une détérioration des filets de ces goujons. Une fois terminés les essais du moteur thermique sur son banc, la conduite 11 est démontée du collecteur d'échappement 3 en procédant dans le sens inverse à son montage, démontage qui peut être effectué librement sans contacter les goujons 7. Ensuite, pour une utilisation normale du moteur, l'équipement 4 de ce moteur constitué dans le cas présent par le catalyseur, est fixé à la collerette formant bride 6 du collecteur d'échappement 3 par l'intermédiaire des goujons 7 et des écrous associés pour bloquer jointivement la bride 9 de l'équipement 4 contre la face 6a de la collerette formant bride 6. La bride 12 assurant la fixation temporaire de la conduite 11 d'aspiration des gaz de combustion au collecteur d'échappement 3 est d'une conception permettant une fixation rapide de la conduite 11 au collecteur d'échappement 3 sans solliciter les goujons 7 qui ne subissent ainsi pas de détérioration de leurs filets. La bride de l'invention ne nécessite pas d'outil ni de moyen de fixation, tel que des vis, pour assurer la connexion de la conduite 11 au collecteur d'échappement 3, ce qui procure un gain de temps pour le montage et le démontage de cette conduite. REVENDICATIONS1. Dispositif de connexion temporaire d'une conduite (11) sur une collerette formant bride (6) bordant l'orifice de sortie (10) du collecteur d'échappement (3) d'un moteur thermique (1), notamment d'un véhicule tel qu'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une bride (12) solidaire de l'extrémité de la conduite (11) et qui est conformée pour se fixer , de façon amovible, par encastrement sur une partie supérieure de la collerette formant bride (6) du collecteur d'échappement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bride de fixation (12) de la conduite (11) comprend une première partie radialement externe en forme de pince (13) apte à enserrer élastiquement entre ses deux branches (14) au moins une patte (15) de la partie supérieure de la collerette formant bride (6) du collecteur d'échappement (3) et à exercer sur la conduite (11) un effort axial plaquant l'extrémité libre de la conduite (11) contre un bord sensiblement circonférentiel de la collerette (6) bordant l'orifice de sortie (10) du collecteur d'échappement (3). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première partie en forme de pince (13) est apte à enserrer deux pattes (15) espacées l'une de l'autre de la partie supérieure de la collerette formant bride (6). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la première partie en forme de pince (13) comporte deux languettes latérales élastiquement déformables (17) solidaires de chaque côté de l'âme (16) de liaison des deux branches (14) de la première partie en forme de pince (13) en étant recourbées dans le même sens que ces deux branches et qui sont aptes à venir élastiquement en appui respectivement sur deux faces latérales parallèles (18) de la partie supérieure de la collerette formant bride (6) situées de part et d'autre de la patte (15) ou des deux pattes (15) de cette partie supérieure de manière à retenir latéralement la partie en forme de pince (13) relativement à la collerette formant bride (6) lorsque la partie en forme de pince (13) enserre la patte (15) ou les deux pattes (15) de la partie supérieure de la collerette formant bride (6). 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la bride de fixation (12) de la conduite (11) comprend une seconde partie radialement externe (19), diamétralement opposée à la première partie en forme de pince (13) et qui vient en appui contre une face d'une partie inférieure de la collerette formant bride (6). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la seconde partie de la bride de fixation est une patte radiale plane (19). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des goujons (7) font saillie de la collerette formant bride (6) du collecteur d'échappement (3) en autorisant le libre montage par encastrement de la bride (12) de la conduite (11) sur la partie supérieure de la collerette formant bride (6) du collecteur d'échappement (3) et qui sont destinés à fixer à cette dernière un équipement (4) du véhicule, tel qu'un catalyseur.15