Brevet FR2431648A1 — publié le 19800215

Sur un véhicule automobile a moteur à explosions, notamment dans le cas de moteurs placés transversalement à l'avant, la tuyauterie d'échappement très longue placée sous toute la longueur de la caisse ne permet que des débattements faibles alors que la grande souplesse actuelle des suspensions des moteurs autorise des débattements moteurs assez importants. Il est par suite fréquemment nécessaire d'intercaler dans les tuyauteries d'échappement des éléments souples d'un cotit élevé et ne possédant qu'une faible durée de vie. Il est également connu d'interposer sur ces tuyauteries d'échappement des articulations du type a rotule; mais celles-ci sont généralement d'un encombrement relativement important, sujettes S une usure qui détruit rapidement l'étanchéité des canalisations, et d'une complexité qui éleve de façon sensible leur prix de revient, On connait, en particulier, des joints à rotule pour tuyaux qui comprennent deux éléments de rotule montés d l'extrémité de deux éléments de tuyau, ces éléments de rotule étant assemblés au moyen de deux brides agissant chacune sur l'un des éléments de tuyau et liées par des tirants comportant des éléments élastiques. Mais, lorsque l'inclinaison des deux éléments de tuyau varie, la compression des éléments élastiques est le plus souvent modifiée. Les pressions sur les surfaces de frottement des de#ux éléments de rotule ne sont alors plus uniformes et il arrive parfois que le joint ne soit plus étanche. La présente invention, due à la collaboration de M. Henri LEFEBVRE, a pour objet un joint a rotule pour tuyau, notamment pour tuyau d'échappement de véhicule automobile, qui, tout en étant d'un prix de revient peu élevé et présentant une durée de vie importante, permet une meilleure répartition des contraintes. Le joint à rotule selon l'invention, qui est du type mentionné précédemment, est caractérisé en ce que l'une au moins des brides est articulée sur l'élément de tuyau correspondant, autour d'un axe passant par le centre de la rotule. Lorsque les deux éléments du tuyau pivotent l'un par rapport à l'autre autour dudit axe, les deux brides restent parallèles de sorte que les pressions sur les surfaces de frottement des éléments de rotule ne varient pas. Les deux brides peuvent entre liées par deux tirants dont les axes sont diamétralement opposés et situés dans un plan perpendiculaire à l'axe d'articulation de la bride, les moyens élastiques étant interposés entre les tirants et l'autre bride. Dans ce cas, dans un mode de réalisation avantageux de l'in- vention, les deux tirants sont eux-mêmes montés pivotants par rapport à la bride articulée, autour d'un axe passant par le centre de la rotule et perpendiculaire à l'axe d'articulation de la bride. Lorsque les deux éléments de tuyau pivotent l'un par rapport a l'autre autour de l'axe de pivotement des tirants, l'inclinaison relative des deux brides varie; mais les positions des tirants par rapport à la bride sur laquelle ils agissent directement ne sont pas modifiées. Ce pivotement des deux éléments de tuyau n'a donc aucun effet sur les moyens élastiques et les pressions sur les surfaces de frottement des éléments de rotule ne varient pas. Comme un pivotement relatif des deux éléments de tuyau autour d'un axe quelconque peut être décomposé en un pivotement autour de l'axe d'articulation de la bride et un pivotement autour de l'axe d'articulation des tirants, un tel pivotement relatif n'entraine pas non plus une variation de la répartition des pressions exercées sur les surfaces de frottement des éléments de rotule. Le joint reste ainsi étanche quel que soit l'axe de pivotement des deux éléments de tuyau. On a décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation du joint à rotule selon l'invention interposé sur un tuyau d'échappement, avec référence au dessin annexé dans lequel La Figure 1 est une vue en élévation du joint; La Figure 2 en est une vue en plan, avec coupes et arrachements partiels; La Figure 3 montre une entretoise; La Figure 4 en est une coupe suivant IV-IV de la Figure 3. Tel qu'il est représenté au dessin, le joint à rotule selon l'invention est destiné à relier un premier élément de tubulure d'é chappement 1 à un deuxième élément de tubulure d'échappement 2 rassemblant les conduits d'échappement 3 et 4. Le joint à rotule comprend un premier élément de rotule 5 de centre 0, qui forme collerette à l'extrémité de l'élément de tubulure 1. Un deuxième élément de rotule 6 est prévu d l'extrémité de l'élément de tubulure 2 qui est muni de deux bossages semi-circulaires 7 à proximité de cette rotule. Ces bossages délimitent deux paliers semi-cylindriques 8, coaxiaux et diamétralement opposés, dont l'axe Z-Z' passe par le centre O des éléments i rotule 5 et 6; sur ces paliers prennent appui deux tourillons 9 emmanchés à force dans deux paliers 10 coaxiaux et diamétralement opposés, portés par une bride 11.Cette bride 11, qui peut ainsi pivoter autour des tourillons 9, possède deux berceaux 12 délimitant deux demi-paliers semi-cylindriques 13 dont l'axe X-X' passe par le centre 0 des éléments de rotule 5 et 6 et est perpendiculaire à l'axe Z-Z'. Les paliers 13 reçoivent des entretoises semi-cylindriques 14 qui sont traversées par des tirants 15 et dans lesquelles sont logées les t8tes 15a de ces tirants; en variante, les tirants pourraient comporter des tettes semi-cylindriques constituant les entretoises 14. Ces tirants 15 traversent des perçages 16 d'une bride 17 qui est ajustée sur l'élément 1 ou pourrait y entre soudée; ils supportent chacun un ressort 18 qui est interposé entre la bride 17 et une rondelle 19, celle-ci étant maintenue par un écrou 20 et un contreécrou 21. Les ressorts 18 tendent à rapprocher les deux éléments de tubulure 1 et 2 l'un de l'autre et, par suite, à appliquer les deux éléments de rotule 5 et 6 l'un sur l'autre. Lorsque les deux éléments de tuyau 1 et 2 sont coaxiaux, les brides 11 et 17 sont para;- lèles. Lorsque des contraintes apparaissent et que ces contraintes font relever l'élément de tubulure 1 par rapport au plan de la Fig. 2, la bride 17 pivote avec l'élément 1 autour de l'axe X-X'. Pendant ce déplacement, l'écart entre les brides 11 et 17 reste constant et les efforts exercés par les ressorts 18 de part et d'autre de l'axe brisé Y-Y', restent les mêmes; les pressions qui en résultent sur les éléments de rotule se répartissent sur toute la surface de frottement de ces deux éléments de sorte que la rotule a une bonne tenue. Lorsque les contraintes sont telles que les deux éléments de tubulure pivotent l'un par rapport à l'autre autour de l'axe Z-Z', les deux brides 11 et 17 pivotent avec l'élément 1 et restent parallèles, leur écart demeurant constant, de sorte que là encore les éléments de rotule restent pressés l'un sur l'autre de manière uniforme. Il va de soi que l'invention ne doit pas etre considérée comme limitée au mode de réalisation décrit et représenté mais en couvre, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS I. - Joint à rotule, notamment pour tuyau d'échappement de véhicule automobile, comprenant deux éléments de rotule montés à l'extrémité de deux éléments de tuyau, ces éléments de rotule étant assemblés au moyen de deux brides agissant chacune sur l'un des éléments de tuyau et liées par des tirants comportant des éléments élastiques, caractérisé en ce que l'une au moins des brides est articulée sur l'élément de tuyau correspondant, autour d'un axe passant par le centre de la rotule. 2. - Joint à rotule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bride articulée l'est au moyen de deux tourillons coaxiaux diamétralement opposés, qui sont portés par l'élément de tuyau et dont l'axe commun passe par le centre de la rotule. 3. - Joint à rotule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens élastiques sont constitués par des ressorts interposés entre l'une des brides et des butées portées par les tirants. 4. - Joint à rotule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les deux brides sont liées par deux tirants dont les axes sont diamétralement opposés et situés dans un plan perpendiculaire à l'axe d'articulation de la bride, et en ce que les moyens élastiques sont interposés entre les tirants et l'autre bride. 5. - Joint à rotule selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux tirants sont montés pivotants par rapport à la bride articulée, autour d'un axe passant par le centre de la rotule et perpendiculaire à l'axe d'articulation de la bride. 6. - Joint à rotule selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux tirants coopèrent avec la bride articulée par l'intermédiaire de deux berceaux à paliers semi-cylindriques, coaxiaux et diamétralement opposés, qui sont portés par la bride et dont l'axe commun passe par le centre de la rotule. 7. - Joint à rotule selon la revendication 6, caractérisé en ce que la tête de chacun des tirants est semi-cylindrique et direc tement logée dans le berceau correspondant. 8. - Joint à rotule selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une entretoise semi-cylindrique est interposée entre la tête du tirant et le berceau correspondant.