Brevet FR2349761A1 — publié le 19771125

La présente invention, d#e a# la ollaaiion de Messieurs Robert LE SALVER et Dominique POU?#7J1 se rapporte a des joints destinés a assurer le raccordement entre deux éléments d'un tuyau d'échappement sur un véhicule automobile. Sur un véhicule automobile à moteur a explosion placé à l'avant, la ligne d'échappement, qui fait presque la longueur du véhicule, contribue pour une bonne part, du fait des vibrations auxquelles elle est soumise, à créer une certaine sensation d'inconfort pour les passagers, principalement lorsque le moteur tourne iu ralenti. Mais ces vibrations créent en outre des contraintes de fatigue importantes sur la ligne d'échappement, pouvant même entraîner sa rupture. Une autre cause de rupture provient du fait que l'on est amené à prévoir des suspensions de moteur très souples autorisant un certain débattement angulaire du moteur alors que la ligne d'échappement, de grande longueur, ne peut admettre des débattements angulaires aussi importants, faute de quoi il en résulterait des contacts avec la caisse ou la mécanique du véhicule. C'est pourquoi on intercale fréquement sur les tuyaux d'échappement des éléments souples constitués par des manchons flexibles. Les principaux inconvénients de ces manchons sont leur coût élevé et leur faible longévité. L'invention vise à remédier aux inconvénients précités en créant un joint pour tuyaux d'échappement qui, tout en étant d'un prix de revient relativement bas, présente une bonne efficacité et une durée de vie accrue par rapport aux dispositifs classiques. L'invention a donc pour objet un joint à rotule, notamment pour tuyau d'échappement de véhicule automobile, comprenant un premier élément de rotule formé par une surface d'appui sphérique portée par un premier tronçon de tuyau et coopérant avec un second élément de rotule formé par une surface conjuguée de ladite surface d'appui et porté par un second tronçon de tuyau, lesdits premier et second tronçons étant assemblés au moyen de brides associées auxdits premier et second tronçonset serrées par deux tirants diamétralement opposés. Ledit joint est caractérisé en ce qu'il est prévu, entre la bride associée au premier tronçon et l'extrémité correspondante de chaque tirant, une portée autorisant entre le tirant et la bride un débattement angulaire autour d'un axe constitué par un diamètre du tuyau passant par le centre de la surface d'appui sphérique dudit premier élément de rotule. De préférence, un élément élastique est interposé entre la bride associée au second tronçon et l'extrémité correspondante de chaque tirant. De préférence, également, le premier tronçon, portant la surface sphérique, est situé à l'amont dans le sens d'écoulement des gaz d'échappement et ledit premier tronçon porte un prolongement qui pénêtre à l'intérieur du second tron çon. Par rapport à d'autres dispositifs existants, la solution proposée autorise, entre deux tronçons de la ligne d'échappement, une grande liberté de débattement angulaire dans une direction privilégiée. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre faite en référence aux dessins joints et sur lesquels - La Fig. 1 est une vue en élévation et en coupe axiale du joint suivant l'invention; - la Fig. 2 est une vue de face du joint; Le joint représenté relie deux tronçons 1 et 2 d'un tuyau d'échappement, le tronçon amont, suivant le sens d'écoulement des gaz, pouvant d'ailleurs être l'extrémité du collecteur porté par le moteur, non représenté. Le premier tronçon 1 présente une surface d'appui sphérique 3, de centre 0, qui coopère avec une surface d'appui conique 4 constituée par l'extrémité évasée du second tronçon 2. De préférence, entre les surfaces 3 et 4 est interposé un manchon 5, également évasé, constitué par un matériau favorisant le glissement, du cuivre par exemple. Cependant, ce manchon 5 pourrait être remplacé par un traitement approprié de l'une ou/et l'autre des surfaces 3, 4. Une première bride 6 fait corps avec le premier tronçon 1, tandis qu'une seconde bride 7 prend appui sur la partie extérieure évasée du second tronçon 2. Cette bride 7 peut être ou ne pas être soudée sur le tronçon 2. Les brides 6 et 7 sont assemblées par deux tirants 8, diamètralement opposés et passant par des trous 9, 10 desdites brides. Chaque tirant 8 est constitué par un boulon dont la tête, en appui sur la bride 6 présente une surface d'appui sphérique Il coopérant avec une portez 12 correspondante, de centre I, ménagée dans la bride 6. Les centres I des por- tées 12 des deux tirants 8 ménagées dans la bride 6 sont placés sur un diamètre du tronçon 1 passant par le centre 0 de la surface sphérique 3. Entre la seconde bride 7 et un écrou 13 est interposé un élément élastique constitué, par exemple, par un ressort hélicoÏdal 14. L'écrou 12 est bloqué contre un épaulement 15 du tirant 8, de façon à obtenir une force de serrage constante et précise entre les deux brides, indépendante de la force de blocage de l'écrou. On pourrait éviter l'utilisation des ressorts 13 en prévoyant le serrage des écrous 12 contre la bride 7 à une valeur bien déterminée au moyen d'une clé dynamométrique, mais cette solution serait destinée à des cas, dans lesquels une faible précision de serrage serait exigée. Enfin, le tronçon 1 est prolongé par une partie 16 qui pénêtre à l'intérieur du tronçon 2 afin que les gaz chauds ne frappent pas directement la zone de contact entre la surface sphérique 3 et le manchon 5. Avec le montage qui vient d'être décrit c'est l'ensemble constitué par le tronçon 2, le manchon 5, la bride 7 les tirants 8 et les ressorts 14 qui peut osciller par rapport au tronçon 1, autour d'un axe constitué par un diamètre reliant les centres I en passant par le centre 0 de la surface d'appui 3 de la rotule. Ce mouvement s'effectue donc sans modification de l'effort de compression des ressorts et la résistance principale s'opposant à ce mouvement est le frottement, relativement faible et bien dosé, entre la surface sphérique 3 et le manchon 5. L'axe I.O.I. est avantageusement disposé suivant une direction perpendiculaire au plan dans lequel se produisent les rotations relatives les plus importantes ou les plus gênantes. Par exemple, avec un moteur transversal, cet axe est de préférence horizontal et parallèle à l'axe du vilebrequin du moteur. REVENDICATIONS 1 - Joint à rotule, notamment pour tuyau d'échappement de véhicule automobile, comprenant un premier élément de rotule formé par une surface d'appuI sphex que portée par un premier tronçon de tuyau et coopéras a7ec un second élément de rotule formé par une surface conjuguée de ladite surface d'appui et porté par un second tronçon de tuyau, lesdits premier et second tronçons étant assemblés au moyen de brides associées auxdits premier et second tronçons et serrées par deux tirants diamétralement opposés, caractérisé en ce qu'il est pz entre la bride (6) associée au premier tronçon (1) et l'extrémité correspondante de chaque tirant (8) une portée autorisant entr le tirant (8) et la bride (6) un débattement angulaire autour d'un axe constitué par un diamètre du tuyau passant par le centre (0 de la surface d'appui sphérique dudit premier élément de rotule (3). 2 - Joint à rotule suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits tirants (8) sont constitués par des boulons, la tête de chaque boulon en appui sur ladite bride (6) associé au premier tronçon présentant une surface d'ap pui sphérique (11) coopérant avec une portée sphérique (12) correspondante, ménagée dans ladite bride (6), les centres (I) desdites portées (12) des deux tirants (8) étant placés sur un diamètre du premier tronçon (1) passant par le centre (0) de la surface sphérique d'appui du premier élément de rotule (3). 3 - Joint à rotule suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque tirant (8) porte un organe élastique (14) logé entre la bride (7) associée au second tronçon (2) et une butée (13, 15) prévue à son extré- mité correspondante. 4 - Joint à rotule suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite butée est constituée par un écrou (13) monté sur l'extrémité de chaque tirant opposée a la portée (11, 12) de celui-ci, ledit écrou étant bloqué contre un épaulement (15) dudit tirant. 5 - Joint à rotule suivant I 'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit second tronçon (2) présente une extrémité évasée formant surface cônique (4) coopérant avec la surface d'appui sphérique associée au premier tronçon (1), mi revêtement (5) antifriction étant interposé entre lesdités surfaces sphérique et conique. 6 - Joint à rotule suivant la revendication 5, caractérisé an ce que ledit revêtement est constitué par un manchon (5) Svasé, monté à l'interîeur dudit second tron çcn (2). 7 - Joint à rotule suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit revêtement est constitué par une couche obtenue par traitement de l'une au moins desdites surfaces sphérique et cônique. 8 - Joint à rotule suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit premier tronçon (1) comporte un prolongement annulaire (16) qui pénètre à l'intérieur du second tronçon (2).