La présente invention concerne le domaine des pièces d'équipements des véhicules automobiles, plus particulièrement les collecteurs et répartiteurs d'admission de ces derniers, et a pour objet un répartiteur d'admission avec un échangeur de chaleur intégré, dont l'étanchéité du circuit d'alimentation et d'évacuation de liquide de l'échangeur est améliorée et sécurisée.

De nombreuses constructions de répartiteur d'admission intégrant dans leur volume intérieur ou plénum un échangeur thermique à liquide sont déjà connues, par exemples par les documents FR 2 645 209 et FR 2 997 134.

Les passages des circuits d'alimentation et d'évacuation de liquide, entre l'échangeur et l'environnement extérieur, à travers la paroi du corps du répartiteur et leur raccordement à des conduits ou portions de conduits de circulation externe constituent des zones délicates à gérer en termes d'étanchéité et aboutissent souvent à des constructions complexes.

En effet, il est nécessaire, dans ces zones, de réaliser à la fois une étanchéité à l'air avec le corps du répartiteur et une étanchéité aux liquides avec l'élément de raccordement extérieur (conduit ou portion de conduit).

Par les documents US 9038610 et US 2014/0216385, on connaît des constructions de répartiteur avec échangeur intégré dans lesquelles seule l'étanchéité à l'air entre les tubulures (d'un seul tenant avec l'échangeur ou rapportés sur ce dernier) et le corps du répartiteur est évoquée.

Dans le document US 2014/0299295, il est prévu une variante

(figure 2) dans laquelle une étanchéité à l'eau et une étanchéité à l'air sont fournies entre des embouts de prolongement rapportés par emmanchement sur les tubulures d'entrée et de sortie de l'échangeur, d'une part, et une pièce intermédiaire située dans le corps du répartiteur et soudée sur l'échangeur, d'autre part.

Toutefois, dans cette réalisation connue à double étanchéité aucune mesure n'est prévue pour éviter tout risque d'infiltration d'introduction ou de libération de liquide dans le corps du répartiteur en cas de défaillance de l'étanchéité au liquide. En effet, même si le positionnement de l'étanchéité à l'air permet à cette dernière de faire obstacle à une éventuelle fuite de liquide, elle n'est pas adaptée à cette fonction.

De plus, dans cette réalisation connue, la double étanchéité concerne une pièce du type embout rapportée sur les tubulures et non pas directement les tubulures elles-mêmes.

Par ailleurs, par le document DE- A- 10 2014 202 466, on connaît un répartiteur avec un échangeur partiellement intégré. Des conduits d'alimentation/d'évacuation du liquide sont raccordés, par une solidarisation par clippage, sur les tubulures d'amenée et d'évacuation de l'échangeur (réalisées sous forme de pièces d'adaptation). Une étanchéité au liquide est réalisée entre les tubulures et le conduit et une étanchéité à l'air est réalisée entre le conduit et le boîtier de l'échangeur, au niveau d'une partie de ce dernier non intégrée au répartiteur. L'intégration très limitée de l'échangeur dans le répartiteur entraîne un encombrement important de l'ensemble, une faible protection de la partie exposée de l'échangeur et la gestion d'une interface d'étanchéité complexe entre la plaque support métallique de l'échangeur et le corps du répartiteur plastique soumis chacun à des contraintes différentes sous l'effet des variations de pression et de température. De plus, l'air circulant dans le répartiteur ne bénéficie pas du réchauffement de la totalité de l'échangeur et ce dernier ne profite pas du courant d'air forcé et canalisé circulant dans le répartiteur.

Par le document US 2014/0216385, on connaît un répartiteur avec un échangeur intégré. Des tubulures d'amenée et d'évacuation du liquide traversent la paroi du boîtier du répartiteur au niveau de passages correspondants. Une étanchéité au liquide est prévue dans ce document, à l'intérieur du boîtier du répartiteur entre les tubulures et le boîtier de l'échangeur. Une étanchéité à l'air est prévue entre les parois des passages précités du boîtier du répartiteur et les tubulures. Une éventuelle étanchéité entre les tubulures et les conduits d'alimentation et d'évacuation du liquide n'est pas évoquée dans ce document.

Par le document DE- A- 10 2009 039 569, on connaît ainsi un répartiteur avec un échangeur intégré. Dans ce répartiteur, il est prévu une double étanchéité à l'air au niveau des tubulures d'amenée et d'évacuation du liquide, entre des rondelles solidaires des tubulures et la paroi d'un couvercle faisant partie du boîtier du répartiteur. Aucune étanchéité au liquide n'est prévue, ni évoquée. Enfin, par le document DE 10 2014 012 179, on connaît également un répartiteur avec un échangeur intégré. Des tubulures d'amenée et d'évacuation du liquide sont montées dans des orifices de passage du boîtier du répartiteur avec mise en œuvre d'une étanchéité à l'air entre les tubulures et les orifices. Toutefois, aucune étanchéité spécifique au liquide n'est prévue dans ce document.

La présente invention a pour but de pallier les limitations de l'état de la technique indiqué ci-dessus, en proposant un répartiteur à échangeur intégré avec une étanchéité de chacun des deux types précités (liquide, air) au niveau des tubulures, tout en garantissant qu'une éventuelle défaillance de l'une des étanchéités ne puisse avoir un effet néfaste sur l'autre, en particulier un possible effet négatif d'une défaillance de Γ étanchéité au liquide sur Γ étanchéité à l'air.

A cet effet, elle a pour objet un répartiteur d'admission d'air comprenant un échangeur de chaleur entièrement intégré dans son corps, ledit échangeur de chaleur étant disposé entièrement dans le corps creux dudit répartiteur et comportant au moins deux tubulures pour l'amenée et l'évacuation de liquide d'échange thermique, lesdites tubulures s'étendant à travers la paroi du corps du répartiteur avec réalisation, au niveau de chacune des tubulures, d'une étanchéité au liquide et d'une étanchéité à l'air, distinctes et mutuellement décalées selon l'axe longitudinal de la tubulure respectivement considérée,

répartiteur caractérisé en ce qu'un moyen réalisant l'étanchéité au liquide est, pour chacune des tubulures, arrangé entre la tubulure et une conduite de circulation ou un embout de prolongement rapporté(e) et raccordé(e) sur l'extrémité libre de cette tubulure, en ce qu'un moyen réalisant l'étanchéité à l'air est positionné entre la tubulure concernée et le corps du répartiteur ou une pièce d'interface assemblée de manière étanche avec ledit corps du répartiteur, l'étanchéité au liquide étant située, par rapport au volume intérieur du corps du répartiteur, au-delà de l'étanchéité à l'air, c'est-à-dire plus vers l'extérieur que cette dernière, et en ce qu'un chemin de fuite associé à l'étanchéité au liquide et configuré pour évacuer les fuites de liquide vers l'environnement extérieur, est aménagé entre cette étanchéité au liquide et l'étanchéité à l'air.

L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci- après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :

La figure 1 est une représentation schématique partielle et en coupe d'un répartiteur d'admission avec échangeur intégré selon un premier mode de réalisation de l'invention, illustrant la région des passages des tubulures de l'échangeur à travers la paroi du corps du répartiteur ;

La figure 2 est une vue en élévation latérale d'un répartiteur d'admission en accord avec une variante du premier mode de réalisation de l'invention ;

La figure 3 est une vue en coupe selon A- A du répartiteur représenté figure 2 ;

La figure 4 est une vue partielle de détail et à une autre échelle de l'objet représenté figure 3 ;

La figure 5 est une vue de dessus du répartiteur d'admission de la figure 2 ;

La figure 6 est une vue en coupe selon A-A du répartiteur représenté figure 5, avant assemblage et raccordement des conduits de circulation ;

La figure 7A est une vue partielle de détail et à une autre échelle de l'objet représenté figure 6 ;

La figure 7B est une vue similaire à celle de la figure 7A, les conduits de circulation étant solidarisés et raccordés aux tubulures de l'échangeur ;

La figure 8 est une représentation schématique partielle et en coupe d'un répartiteur d'admission avec un échangeur intégré selon un second mode de réalisation de l'invention, illustrant la région du passage d'une tubulure de l'échangeur à travers la paroi du corps du répartiteur ;

La figure 9 est une vue de dessus d'un répartiteur d'admission en accord avec une variante du second mode de réalisation de l'invention ;

La figure 10 est une vue en élévation latérale et partiellement éclatée du répartiteur représenté figure 9 ;

La figure 11 est une vue partielle de détail et à une échelle différente de l'objet représenté figure 10 ;

Les figures 12A et 12B sont des vues partielles en coupe respectivement selon A-A et selon B-B du répartiteur représenté figure 9, et, Les figures 13 A et 13B sont des vues éclatées des objets représentés respectivement figures 12A et 12B.

Les figures 1 à 12 montrent, au moins en partie, un répartiteur 1 d'admission d'air comprenant un échangeur de chaleur 2 entièrement (c'est- à-dire en totalité) intégré dans son corps 3. Cet échangeur de chaleur 2 est disposé entièrement dans le corps creux 3 dudit répartiteur 1 et comporte au moins deux tubulures 4 et 4' pour l'amenée et l'évacuation de liquide d'échange thermique. Ces tubulures 4, 4' s'étendent à travers la paroi 3' du corps 3 du répartiteur 1 avec réalisation, au niveau de chacune des tubulures, d'une étanchéité au liquide 5 et d'une étanchéité à l'air 6, distinctes et mutuellement décalées selon l'axe longitudinal AL de la tubulure 4, 4' respectivement considérée.

Conformément à l'invention, un moyen 5' réalisant l'étanchéité au liquide 5 est, pour chacune des tubulures 4 et 4', arrangé entre la tubulure 4, 4' et une conduite de circulation 7, 7' ou un embout de prolongement 8, 8' rapporté(e) et raccordé(e) sur l'extrémité libre 4" de cette tubulure 4, 4'. De plus, un moyen 6' réalisant l'étanchéité à l'air 6 est positionné entre la tubulure 4, 4' et le corps 3 du répartiteur 1 ou une pièce d'interface 9 assemblée de manière étanche avec ledit corps 3 du répartiteur 1. L'étanchéité au liquide 5 est située, par rapport au volume intérieur du corps 3 du répartiteur 1, au-delà de l'étanchéité à l'air 6, c'est-à-dire plus vers l'extérieur que cette dernière. En outre, un chemin de fuite 10 associé à l'étanchéité au liquide 5 et configuré pour évacuer les fuites de liquide vers l'environnement extérieur, est aménagé entre cette étanchéité au liquide 5 et l'étanchéité à l'air 6.

Grâce aux dispositions techniques précitées de l'invention, on aboutit à la réalisation d'une double étanchéité directement entre chaque tubulure 4, 4' de l'échangeur 2 et des parties contribuant à la circulation traversante depuis et vers l'extérieur du liquide de l'échangeur 2, ou à la circulation confinée de l'air dans le répartiteur 1.

De plus, l'étanchéité au liquide 5 est décalée vers l'extérieur par rapport à l'étanchéité à l'air 6 et préférentiellement réalisée à l'extérieur du corps 3 du répartiteur 1, évitant ainsi en cas de défaillance un épanchement de liquide dans le volume intérieur de ce corps 3.

Enfin, la prévision d'un chemin de fuite 10 pour le liquide en cas de défaut de l'étanchéité au liquide 5, entre les deux étanchéités 5 et 6, permet une évacuation non impactante pour l'étanchéité à l'air 6. Avantageusement, les moyens formant le chemin de fuite 10 sont conformés, configurés et arrangés pour évacuer le liquide à distance de l'étanchéité à l'air 6.

En outre, l'homme du métier comprend bien entendu, qu'en conditions d'utilisation du répartiteur 1, ce dernier est positionné de telle manière que l'étanchéité au liquide est située au-dessus de l'étanchéité à l'air 6, comme cela ressort des figures annexées, et que le chemin de fuite 10 s'étend essentiellement vers le bas entre son extrémité proximale de l'étanchéité au liquide 5 et son ouverture 13 d'évacuation vers l'extérieur.

L'homme du métier peut en outre aisément relever que le chemin de fuite 10 peut également servir de voie d'échappement aux gaz (ici à l'air) en cas de défaillance de l'étanchéité à l'air 6 et de suppression dans le répartiteur 1, la fuite gazeuse ne sollicitant alors pas l'étanchéité au liquide 5.

En accord avec une construction globale avantageuse de l'invention, chaque tubulure 4, 4' forme par coopération avec, d'une part, la conduite de circulation 7, 7' ou l'embout de prolongement 8, 8' associée et, d'autre part, le corps du répartiteur 3 ou la pièce d'interface 9, à chaque fois un logement 11, 12 de réception avec compression du moyen d'étanchéité 5', 6' concerné. De plus, le chemin de fuite 10 peut alors comprendre, à son extrémité amont (selon le sens d'écoulement des fuites liquides), une ouverture d'évacuation 13 du logement 11 recevant le moyen 5' d'étanchéité au liquide, ladite ouverture 13 débouchant sur l'environnement extérieur par le chemin de fuite 10 et étant située au-delà de la barrière étanche fournie par le moyen d'étanchéité au liquide 5', du côté extérieur à ladite barrière.

Comme cela ressort des figures annexées et selon un mode de réalisation pratique préféré, les logements de réception 11, 12 peuvent présenter des formes annulaires, préférentiellement à section carrée ou rectangulaire, et les moyens d'étanchéité 5', 6' consister alors en des joints toriques. Dans ce cas, les ouvertures d'évacuation 13 consistent avantageusement en des passages du type fentes ou interstices, débouchant sur une surface 14 ou dans un canal 14' d'écoulement arrangé(e) à l'extérieur du corps du répartiteur 3, prolongeant le chemin de fuite 10 considéré.

Chaque surface 14 ou canal 14' d'écoulement de liquide s'étend, en position normale d'utilisation du répartiteur 1, sous la sortie extérieure de l'ouverture 13 à laquelle elle (il) est associé(e). Les passages formant les ouvertures d'évacuation 13 des logements 11 peuvent être localisés ou s'étendre, éventuellement de manière continue, sur toute ou partie de la périphérie du logement annulaire 11 correspondant. Ils se présentent, par exemple, comme des fentes entre une tubulure 4, 4' et le manchon d'extrémité 7" ou l'embout de prolongement 8, 8' associé. Ils peuvent également présenter une forme plus complexe, tel qu'un interstice en chicane, avec coopération additionnelle du corps 3 du répartiteur ou de la pièce d'interface 9 pour sa définition.

Bien entendu, l'homme du métier comprend que les joints toriques 5' et 6' peuvent consister en des matériaux (caoutchouc, silicone, polymère, ...) distincts adaptés à chaque fois à leur fonction.

Les figures 1 à 7, d'une part, et les figures 8 à 13, d'autre part, illustrent, de manière non limitative, deux modes de réalisation différents de l'invention, à savoir, sans et avec mise en œuvre d'une pièce d'interface 9.

Dans la réalisation des figures 1 à 7, les moyens externes d'alimentation et d'évacuation du liquide d'échange thermique (ici des conduites de circulation 7, 7") sont fixées directement sur le corps 3 du répartiteur.

Dans la réalisation des figures 8 à 13, les moyens externes d'alimentation et d'évacuation du liquide d'échange thermique (ici des embouts de prolongement 8, 8') sont solidarisés au corps 3 du répartiteur par le biais d'au moins une pièce d'interface 9 rapportée sur ce corps 3. Cette pièce 9 spécifique peut alors également contribuer à la réalisation de l'étanchéité à l'air de ces tubulures 8, 8' vis-à-vis du corps 3 du répartiteur, en redéfinissant les passages traversants pour lesdites tubulures.

Dans les deux modes de réalisation précités, et comme l'illustrent les dessins annexés, le chemin de fuite 10 se présente essentiellement sous la forme d'un passage, formé spécifiquement dans une pièce ou créé indirectement entre deux pièces lors de leur assemblage, avec une ouverture d'entrée amont (ouverture d'évacuation 13 du logement 11 du moyen 5') et une ouverture de sortie aval 13' débouchant sur l'environnement extérieur, c'est-à-dire à l'extérieur du corps 3 du répartiteur 1. Ainsi, le liquide fuitant l'étanchéité 5 dispose d'une voie de libre déversement vers l'extérieur comme alternative à un passage par l'obstacle formé par l'étanchéité à l'air 6.

Le chemin de fuite 10 peut par exemple résulter d'un assemblage non continu, par exemple par points 15', 22, du conduit 7, 7' ou de l'embout 8, 8' avec le boîtier 3' ou la pièce d'interface 9, laissant subsister un espace interstitiel, éventuellement discontinu, plan ou non, entre les deux pièces assemblées (formant le chemin de fuite).

Ainsi, de manière avantageuse, l'étanchéité au liquide 5, qui est décalée vers l'extérieur par rapport à l'étanchéité à l'air 6, est située à l'extérieur du corps 3 du répartiteur 1, et au-dessus de l'étanchéité à l'air 6 en position normale d'utilisation du répartiteur 1. De plus, le chemin de fuite 10 s'étend depuis l'étanchéité au liquide 5, en s'éloignant de la tubulure 4, 4' respectivement concernée et, considéré globalement, vers le bas.

Selon une caractéristique de l'invention, ressortant des figures 8 à 13, la ou chaque pièce d'interface 9 comprend, d'une part, au moins un site 15 de montage et de fixation pour au moins un embout de prolongement 8, 8' ou conduit de circulation 7, 7' et, d'autre part, au moins une portion de paroi 16 constituant une collerette et venant extérieurement en regard de la tubulure 4, 4' respectivement concernée pour réaliser un logement de réception 12 d'un moyen d'étanchéité à l'air 6', ladite ou chaque pièce d'interface 9 étant rapportée de manière étanche sur le corps du répartiteur 3, au niveau de la ou des ouvertures de passage 3" pour les tubulures 4, 4', préférentiellement par soudure, collage ou vissage avec interposition d'un joint.

Avantageusement, une unique pièce d'interface 9 est prévue pour les deux tubulures 8, 8', arrangés de manière connue côte à côte.

Comme le montrent également les figures amenées, il est avantageusement prévu que l'étanchéité au liquide 5 est arrangée plus proche de l'extrémité libre 4" de la tubulure 4, 4' concernée que l'étanchéité à l'air 6 correspondante associée à cette tubulure 4, 4', les moyens d'étanchéité 5', 6' étant montés sous compression élastique dans des logements de réception 11, 12 annulaires respectifs.

Ces logements 11, 12 sont formés chacun par coopération complémentaire de la tubulure 4, 4' concernée, éventuellement pourvue de sites de montage 17, 17' sous forme de rainures ou de gorges périphériques, avec respectivement, d'une part, un manchon d'extrémité 7" d'une conduite de circulation 7, 7' ou une jupe 18 d'un embout de prolongement 8, 8' et, d'autre part, une collerette 16 faisant partie du corps du répartiteur 3 ou d'une pièce d'interface 9 rapportée sur ce dernier, au niveau de l'ouverture de passage 3" de la tubulure 4, 4' considérée à travers la paroi 3' du corps du répartiteur 3.

Les logements 11 et 12, ainsi que les moyens d'étanchéité 5', 6', sont bien entendu tous arrangés concentriquement autour et le long de l'axe longitudinal AL des tubulures 4, 4' concernées. Ils peuvent présenter des diamètres différents (figures 1 et 8) ou identiques (figures 3, 4, 7, 12 et 13).

En accord avec un premier mode de réalisation de l'invention, ressortant des figures 1 à 7, il peut être avantageusement prévu que, dans le cas d'un raccordement direct entre une conduite de circulation 7, 7' et une tubulure 4, 4', l'ouverture de passage 3" de la tubulure 4, 4' au niveau du corps du répartiteur 3 sont pourvue d'une collerette 16 à section en L définissant en coopération tête bêche avec un épaulement 19 de la tubulure 4, 4' le logement de réception annulaire 12 du joint d'étanchéité à l'air 6' et le manchon d'extrémité 7" de la conduite de circulation 7, 7' s'étend par- dessus le bord de l'extrémité libre 4" de la tubulure 4, 4' et au moins partiellement par-dessus la collerette 16 de l'ouverture de passage 3" du corps du répartiteur 3, en délimitant avec ladite tubulure 7, 7' et ladite collerette 16 le logement de réception 11 du joint d'étanchéité au liquide 5'.

Préférentiellement, et comme le montrent les figures 5 et 6 , les deux conduits de circulation 7 et 7' avec leurs manchons d'extrémité 7" respectifs forment une pièce unique d'un seul tenant, l'assemblage de cette pièce 7, 7', 7" avec le corps 3 du répartiteur 1 étant verrouillé, par exemple par un moyen de fixation 15' par vissage venant en prise dans ledit corps 3 (figure 1).

En accord avec un second mode de réalisation de l'invention, ressortant des figures 8 à 13, il peut être avantageusement prévu qu'en cas de présence d'embouts de prolongement 8 et 8', l'ouverture de passage commune 3" des deux tubulures 4 et 4' à travers la paroi 3' du corps du répartiteur 3 soit pourvue d'une pièce 9 d'interface mécanique et fluidique comprenant un corps principal 9' en forme de plaque, solidarisé de manière étanche avec le corps du répartiteur 3, préférentiellement en continu le long du bord 3"' de l'ouverture de passage commune 3"'. Sur ce corps principal 9' sont formés, d'un seul tenant, d'une part, des sites 15 de montage et de fixation pour les deux embouts de prolongements 8 et 8' et, d'autre part, des collerettes intérieures cylindriques 16 emmanchés sur les tubulures 4, 4' et s'étendant au moins partiellement dans l'ouverture de passage commune 3", ces collerettes 16 délimitant avec les faces externes des tubulures 4, 4' des logements de réception pour les moyens d'étanchéité à l'air 6'.

Préférentiellement, chaque embout de prolongement 8, 8' comprend un corps principal en forme de plaque 20 comportant, d'un seul tenant, d'une part, une jupe cylindrique 18 apte et destinée à venir s'emboiter sur l'extrémité libre d'une tubulure 4, 4', en délimitant avec la face externe de cette dernière un logement de réception 11 pour un moyen d'étanchéité au liquide 5', et, d'autre part, une portion de conduit de raccordement 20' qui s'étend à l'opposé de la collerette 16 et dont le passage intérieur présente une section identique à celle de la tubulure 4, 4' correspondant et est aligné axialement avec le passage intérieur de cette dernière, ledit corps principal 20 étant en outre pourvu de sites 21 de réception de moyens 22 de fixation par vissage, coïncidents avec ceux de la pièce d'interface 9.

Conformément à une réalisation alternative, les tubulures 4, 4' peuvent également s'étendre jusque dans la portion de conduit 20' des embouts de prolongement 8, 8', l'étanchéité au liquide 5 est alors réalisée entre les tubulures 4, 4' et les portions 20' (absence de jupe 18).

Selon une caractéristique de l'invention et quel que soit le mode de réalisation pratique du chemin de fuite 10, il est avantageusement prévu, dans le premier mode, une solidarisation non étanche entre le manchon d'extrémité 7" et le corps 3 et, dans le second mode, une solidarisation non étanche entre les embouts 8, 8' et la pièce d'interface 9.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps du répartiteur 3, les conduits de circulation, 7, 7', la pièce d'interface 9 et les embouts de prolongement 8, 8' sont réalisés en matériaux thermoplastiques, éventuellement chargé et/ou renforcé, le corps du répartiteur 3 étant avantageusement constitué par l'assemblage d'au moins deux parties constitutives 23 et 23', réalisées chacune d'un seul tenant par moulage par exemple.

L'invention concerne également un véhicule automobile à moteur à combustion interne, comprenant un circuit d'admission d'air et au moins un circuit de refroidissement, véhicule caractérisé en ce que le circuit d'admission d'air comprend un répartiteur 1 tel que décrit précédemment, l'échangeur intégré 2 faisant partie du circuit de refroidissement.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.