Brevet FR3038361A1 — publié le 20170106

ENSEMBLE COMPRENANT UN ECRAN DE PROTECTION THERMIQUE D'UNE PORTION D'UN CONDUIT [0001] L'invention concerne la protection thermique de conduits. Elle s'adresse notamment aux conduits destinés à la circulation de fluide, notamment de fluides consommables dans un véhicule automobile muni d'un groupe moto propulseur. Il peut s'agir, notamment, de carburant ou de réactif, par exemple un précurseur d'ammoniac du type urée en phase aqueuse pour traiter les gaz d'échappement. [0002] Or certains, et même la plupart, des conduits canalisant ces fluides sont à base de polymères, ce type de matériau offrant une grande légèreté et permettant d'obtenir plus aisément qu'avec des conduits métalliques des formes complexes de tubulure. Cependant, selon la composition du polymère, ils peuvent présenter une plus ou moins grande vulnérabilité quand ils sont exposés à une forte chaleur. Deux cas de figure, notamment, peuvent se présenter : soit les conduits sont exposés, en fonctionnement normal, à une source de chaleur, notamment quand ils sont dans l'environnement du moteur thermique sous capot, soit ils ne sont pas exposés normalement à une source de chaleur, mais ils doivent y résister le cas échéant en cas d'incendie. C'est ce dernier cas que prévoit le Règlement d'Homologation des Nations Unies n° 34 intitulé « Prescriptions uniformes relatives à l'homologation des véhicules en ce qui concerne la prévention des risques d'incendie », qui s'applique notamment aux conduits raccordés à un réservoir de carburant. [0003] Il est donc utile de protéger thermiquement au moins certaines portions de ces conduites en matériau polymère. [0004] Il est ainsi connu du brevet FR 2 918 015 un dispositif de protection thermique d'un connecteur de pompe à vide pour moteur à combustion interne de véhicule, ce dispositif comprenant un écran thermique fixé de façon amovible à la bride du corps de la pompe à vide. [0005] Cependant, ce mode de fixation ne donne pas entièrement satisfaction, dans la mesure où, notamment, il ne garantit pas complètement le blocage en position de l'écran vis-à-vis du connecteur, l'écran n'étant en outre pas transposable aisément à la protection 3038361 2 d'une portion de conduite pouvant être significativement plus étendue que le connecteur décrit dans ce document. [0006] Le but de l'invention est de proposer une conception améliorée d'écran thermique adaptée aux conduites destinées à canaliser des fluides. Il s'agit notamment de mettre au 5 point des écrans thermiques avec une fixation plus sûre, plus robuste et adaptée à une large gamme de dimensions et/ou de formes de conduit. [0007] L'invention a tout d'abord pour objet un ensemble comprenant un écran de protection thermique d'une portion d'un conduit, ladite portion de conduit, et des moyens de fixation pour solidariser l'écran à la portion de conduit, tel que lesdits moyens de 10 fixation comprennent au moins une patte ou nervure saillante depuis la circonférence du conduit et coopérant avec un élément de fixation solidaire de l'écran thermique. [0008] L'invention a donc choisi de modifier la portion de conduite à protéger, par des éléments saillants qui vont permettre de fixer l'écran thermique. Plusieurs avantages à ce mode de fixation : ces éléments saillants sont configurés pour que, une fois l'écran fixé, il 15 soit verrouillé en position relative par rapport à la portion de conduite qu'il protège, avec un verrouillage à la fois longitudinal (selon la longueur de la portion de conduite) et anti rotation (autour de la circonférence de la portion de conduite). [0009] De préférence, la portion de conduit comprend au moins deux pattes distantes l'un de l'autre selon la longueur de ladite portion. On va donc pouvoir positionner sur la 20 portion de conduite un nombre suffisant de pattes en fonction de la longueur totale de la portion à protéger, pour avoir une fixation robuste de l'écran, pour qu'il soit supportée suffisamment sur toute sa longueur et éviter tout gauchissement de celui-ci. [0010] Dans ce cas de figure, de préférence, les pattes peuvent être portées par une nervure commune saillante depuis la circonférence de la portion de conduit. 25 [0011] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'élément de fixation solidaire de l'écran thermique est une pince de clippage apte à se clipper sur deux pattes ou nervures saillantes distantes l'une de l'autre dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la portion de conduite. Le système de clippage bloque l'écran en rotation, et permet un montage aisé, notamment sans outil, par l'opérateur. [0012] De préférence, dans un autre mode de réalisation, la ou les pattes/nervures sont munies d'une ouverture traversante. 3038361 3 [0013] Dans cette configuration, de préférence, l'élément de fixation solidaire de l'écran thermique comprend des moyens de vissage ou de serrage ou de rivetage traversant l'ouverture traversante. [0014] Avantageusement, les pattes et/ou l'nervure sont monobloc avec le conduit. Le 5 conduit étant choisi en matériau polymère, on peut effectivement obtenir toute forme et taille de nervures et de pattes lors du formage même du conduit. [0015] L'écran thermique est de préférence métallique, et la portion de conduit est de préférence en matériau polymère. C'est en effet dans cette configuration que l'invention est intéressante, l'écran en métal protégeant le conduit en matériau plastique. L'écran peut 10 être en tôle découpée, puis courbée ou pliée pour s'adapter à la forme du conduit à protéger. Le conduit, étant protégé efficacement dans la zone où il a besoin d'être protégé, peut rester à base de matériau polymère habituel, connu et économique, plutôt que d'avoir recours à des matériaux polymères haute performance couteux et/ou plus délicats à mettre en forme. 15 [0016] Selon une application préférée de l'invention, le conduit en question est un conduit de fluide pour un groupe motopropulseur comprenant un moteur thermique, notamment un fluide consommable du type carburant ou liquide d'agent réactif du type urée. Il s'agit notamment d'un groupe motopropulseur pour véhicule automobile de tourisme ou utilitaire. 20 [0017] De préférence, l'écran thermique est disposé à l'aplomb de la portion de conduite de façon à protéger au moins la moitié de sa circonférence. [0018] L'invention a également pour objet une structure de véhicule automobile, qui est associée à l'ensemble décrit précédemment par des moyens de fixation supplémentaires de la portion de conduite à ladite structure, dont au moins un autre élément saillant 25 s'étendant depuis la circonférence du conduit et coopérant avec un moyen de fixation complémentaire solidaire de la structure. [0019] En effet, selon le dimensionnement de la portion de conduite à protéger thermiquement, et son implantation, il peut s'avérer nécessaire de prévoir, en plus, une fixation locale prévue initialement ou supplémentaire entre la portion de conduite 30 supportant l'écran et la structure du véhicule. On peut donc munir la portion de conduite d'un autre type d'éléments saillants, d'une autre patte ou jeu de pattes qui, elles, seront 3038361 4 solidarisées non pas à l'écran mais à la structure. Ces éléments saillants pourront être aussi être munis d'une ouverture traversante pour permettre une fixation de ces éléments à la structure par vissage, rivetage ou autre moyen mécanique usuel. [0020] L'invention a également pour objet une structure de véhicule automobile, qui est 5 associée à l'ensemble précédemment décrit, par des moyens de fixation supplémentaires de l'écran thermique à ladite structure. Là encore, selon le dimensionnement de l'écran, il peut s'avérer avantageux de le fixer à la fois au conduit et à la structure. [0021] L'invention a également pour objet tout véhicule automobile qui est équipé de l'ensemble ou de la structure décrits précédemment. 10 [0022] L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide de deux exemples de réalisation non limitatifs, illustrés à l'aide des figures suivantes. Les deux exemples se rapportent à un conduit raccordé à un réservoir de carburant d'un véhicule automobile équipé d'un moteur thermique : La figure 1 représente, en vue de dessus en perspective, l'implantation du réservoir 15 de carburant sous la caisse du véhicule, et du conduit d'alimentation en carburant qui y est rapporté et auquel l'invention s'intéresse ; Les figures 2 à 4 se rapportent à un premier exemple de réalisation de l'invention, avec, en figure 2 un écran thermique selon l'invention en vue cavalière, et en figures 3 et 4 des vues cavalières de l'écran thermique de la figure 2 une fois 20 monté sur la portion de conduit représentée à la figure 1. Les figures 5 à 9 se rapportent à un deuxième exemple de réalisation de l'invention: la figure 5 représente en vue de dessus et de façon globale la portion de conduite en vue de dessus protégée par un autre écran thermique selon l'invention, la figure 6 représente en vue de dessus la portion de conduite avant 25 pose de l'écran thermique, la figure 7 représente un détail de l'écran thermique une fois posé dans la zone de raccordement du conduit au réservoir, les figures 8 et 9 sont respectivement des vues de dessus et de dessous plus rapprochées que la figure 5 de l'écran thermique une fois monté. [0023] Toutes ces figures sont à considérer comme schématiques et pas 30 nécessairement à l'échelle. 3038361 5 [0024] Dans l'ensemble du présent texte, on comprend les références spatiales de type « haut », « bas », « supérieur », « inférieur », « au-dessus »... comme se référant aux composants dans leurs positions de montage et d'utilisation, dans un véhicule automobile à l'arrêt sur un plan horizontal. 5 [0025] La figure 1 représente l'implantation d'un réservoir de carburant 2 sous la structure (la caisse) 1 d'un véhicule automobile, à l'arrière du véhicule. Le réservoir 1 est substantiellement en matériau polymère, éventuellement renforcé. A ce réservoir 2 est raccordé un conduit 3 par un goulot de raccordement 4, qui est le conduit de remplissage du réservoir (appelé également tubulure à carburant). Le conduit et le goulot sont 10 également en matériau polymère, rapportés sur le réservoir ou moulés en monobloc avec celui-ci. Le réservoir 2 et le conduit 3 sont maintenus en position sous caisse par des moyens de fixation mécanique appropriés et connus en soi. Ces composants doivent respecter le Règlement d'Homologation des Nations Unies n° 34 cité précédemment, ce règlement imposant des tests de résistance au feu. Or il s'est avéré que deux zones sont 15 particulièrement sensibles à une forte chaleur : - au niveau du goulot 4 au plus près du réservoir, - et dans la zone au-delà du goulot 4 jusqu'au premier coude 3a avant la remontée du conduit 3 vers la tête de conduit (non représentée. Ces zones risquent, quand elles sont exposées à la forte chaleur des tests de résistance au feu de la réglementation, de s'affaisser, ce qui engendre des contraintes mécaniques trop 20 importantes. Le risque d'affaissement dépend aussi de l'architecture globale sous caisse du véhicule dans la zone d'implantation du réservoir : en effet, plus il y a d'espace entre la structure de caisse et le conduit, et plus il peut y avoir apport d'oxygène favorisant le tourbillonnage de flammes autour de la conduite, et donc accélération de son affaissement et de sa détérioration au test au feu. 25 [0026] L'invention a donc consisté à proposer d'équiper la ou les portions de conduite sensibles d'un écran thermique, afin de mieux les faire résister à de brusques et fortes chaleurs, comme celles provoquées par un incendie (test de résistance au feu pour homologation). [0027] Le premier exemple de réalisation de l'écran est représenté aux figures 2 à 4. 30 L'écran est ici destiné à protéger le goulot 4 du conduit et la portion du conduit 3 qui lui est immédiatement raccordée. La figure 2 représente l'écran thermique 5 qui est composé d'une tôle métallique pliée selon deux lignes de pliure 11,12 parallèles et munie de deux pinces de clippage 6 et 7. Les pinces de clippage sont fixées mécaniquement à l'écran en 3038361 6 leur milieu (6a, 7a), notamment par rivetage. La pince 6 présente à ses deux extrémités 6b des formes avec une courbure inverse du reste de la pince. La pince 7 présente à ses deux extrémités 7b une forme différente de l'autre pince, une forme avec deux courbures successives inverses l'une de l'autre. La figure 3 représente l'écran 5 une fois monté sur 5 le conduit 3 et son goulot 4. La figure 4 explicite la façon dont est monté l'écran : la portion de conduite 3 protégée par l'écran 5 est munie d'une patte saillante monobloc avec le conduit et s'étendant radialement depuis la circonférence de la conduite. Ici la conduite est effectivement de section substantiellement circulaire (mais elle peut présence une section de forme géométrique différente, par exemple ovale). La patte saillante constitue une 10 nervure/une nervure 9 présente sur une partie substantielle de la portion de conduite protégée par l'écran 5. Alternativement, il peut s'agir d'une patte saillante s'étendant radialement à partir d'une nervure. On comprend qu'une patte est un élément saillant discret, plus localisé qu'une nervure qui a vocation à s'étendre sur une portion significative de la longueur du conduit. La pince de clippage 6 vient se clipper autour du goulot de 15 raccordement 4. La pince de clippage 7 vient de clipper dans la zone 8 autour du conduit 3, de façon à ce que ses extrémités 7b se clippent sur la nervure 9. L'écran se trouve ainsi monté sur le conduit de façon simple, sans outillage spécifique, et efficace, la nervure 9 venant bloquer en rotation l'écran : on s'assure ainsi que l'écran 5 reste orienté correctement à l'aplomb du conduit 3, en venant isoler le conduit 3 de la source chaude 20 disposée de l'autre côté de l'écran 5, dans sa portion. On voit que la forme enveloppante de l'écran 7 permet d'écranter au moins la moitié, et même les 2/3 de la circonférence de la portion du conduit 3. [0028] Les figures 5 à 9 concernent un autre exemple de réalisation de l'invention. La figure 5 représente l'écran 5' toujours disposé au-dessus de la portion de conduit 3 à 25 proximité immédiate du goulot de raccordement 4 au réservoir 2. L'écran 5' est de forme plus complexe que dans l'exemple précédent, de façon à pouvoir protéger thermiquement également un faisceau électrique 11 (représenté à la figure 7) disposé à proximité et parallèlement au conduit 3 dans cette zone. La figure 6 représente la portion de conduit 3 avec une nervure 9 portant une patte saillante 10 munie d'un orifice traversant, et une 30 nervure 9' située au niveau du coude 3a de la portion de conduite et portant également une patte saillante 10' munie elle aussi d'un orifice traversant. Ici, comme dans le cas précédent, les nervures et pattes sont monobloc avec le corps du conduit 3. Une variante en figure 9 représente non pas une mais deux pattes saillantes 10a, 10b sur la nervure 9 dans la portion non coudée du conduit 3. Les pattes saillantes sont fixées à l'écran par leurs ouvertures traversantes par tout moyen mécanique (rivetage...). 3038361 7 [0029] La figure 7 représente le profil de l'écran 5' dans la zone du goulot de raccordement 4. On voit que l'écran a un profil adapté, qui plonge très bas, dans la zone latérale 5'a , sur un des côtés les plus exposés au feu lors du test de résistance au feu, et qui présente une forme plus évasée dans la zone latérale opposée 5'b, notamment afin 5 de pouvoir isoler aussi un faisceau électrique ou un autre conduit qui court dans cette zone parallèlement au conduit 3. [0030] La figure 8 représente l'écran 5' en vue de dessus. Il est muni de deux ouvertures traversantes latéralement 12a, 12b, qui permettent une fixation par vis et goujon (ou autre moyen de fixation mécanique usuel) à la structure de la caisse1 du véhicule. Il s'est en 10 effet avéré utile, notamment quand la taille de l'écran est importante, de prévoir à la fois - des moyens de fixation de l'écran 5' à la portion de conduit 3 à protéger (par les pattes saillantes 10, 10a, 10b, 10'), et - des moyens de fixation de l'écran à la structure (par les ouvertures 12a,12b sur un bord de l'écran). [0031] Comme représenté également aux figures 6 et 9 notamment, le conduit 3 peut 15 aussi comporter d'autres pattes saillantes permettant sa propre fixation à la structure de caisse du véhicule. [0032] L'invention offre donc des conceptions d'écran thermique pouvant s'adapter à toute longueur de conduit à protéger et à toute forme (coudé ou pas, chevauchant un goulot ou pas...). En modifiant le conduit pour me munir de nervures ou d e pattes, on 20 permet la fixation et le verrouillage en position de l'écran sur le conduit, avec, optionnellement, une fixation complémentaire de l'écran à la structure également. Avec ce type d'écran, les conduits de carburant passent avec succès les tests d'homologation de résistance au feu 25 REVENDICATIONS1. Ensemble comprenant un écran de protection thermique (5,5') d'une portion d'un conduit (3,3a), ladite portion de conduit, et des moyens de fixation pour solidariser l'écran à la portion de conduit, caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation comprennent au moins un une patte ou nervure saillante (9,10,10', 10a,10b) depuis la circonférence du conduit et coopérant avec un élément de fixation solidaire de l'écran thermique (5,5'). 2. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portion de conduit (3) comprend au moins deux pattes distantes (10a,10b) l'un de l'autre selon la longueur de ladite portion. 3. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les pattes sont portées par une nervure commune saillante (9) depuis la circonférence de la portion de conduit (3,3a). 4. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de fixation solidaire de l'écran thermique (5,5') est une pince de clippage (7) apte à se clipper sur deux pattes ou nervures (9) saillantes distantes l'une de l'autre dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la portion de conduite (3,3a). 5. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou les pattes (10,10',10a,10b) ou nervures (9,9') sont munies d'une ouverture traversante. 6. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément de fixation solidaire de l'écran thermique (5,5') comprend des moyens de vissage ou de serrage ou de rivetage traversant ladite ouverture traversante. 7. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pattes (10, 10', 10a,10b) et/ou nervure (9,9') sont monobloc avec le conduit (3,3a). 8. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran thermique (5,5') est métallique et en ce que la portion de conduit (3) est en matériau polymère. 3038361 9 9. Ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le conduit (3) est un conduit de fluide pour un groupe motopropulseur comprenant un moteur thermique, notamment un fluide consommable du type carburant ou liquide d'agent réactif du type urée. 5 10. Structure (1) de véhicule automobile, caractérisée en ce qu'elle est associée à l'ensemble selon l'une des revendications précédentes, par des moyens de fixation supplémentaires de la portion de conduite (3) à ladite structure, dont au moins un autre élément saillant s'étendant depuis la circonférence du conduit et coopérant avec un moyen de fixation complémentaire solidaire de la structure. 10