Brevet FR2449783A1 — publié le 19800919

La présente invention concerne une nouvelle rotule d'échappement, notamment pour moteurs de véhicules automobiles, ainsi que les tuyaux d'échappement pourvus d'au moins une telle rotule. On connaît déjà actuellement des tuyaux d'échappement de véhicules automobiles comprenant deux parties consécutives reliées entre elles par une rotule permettant un certain débattement angulaire des deux parties. Ces rotules d'échappement comprennent deux éléments de rotule en acier inoxydable obtenus à partir de tronçons de tube étiré sans soudure. Chaque tronçon est préformé de façon à présenter une première extrémité tulipee pour recevoir l'extrémité d'une portion de tuyau d'échappement et une deuxième extrémité de forme sphérique, le diamètre de l'embouchure étant inférieur au diamètre de la sphère géométrique elle-même. L'extrémité sphérique de l'un des éléments est à l'intérieur de l'extrémité sphérique, de plus grand diamètre, de l'autre élément pour former la rotule définitive constituée par les deux éléments assembles. De telles rotules remplissent leur fonction de façon tout à fait satisfaisante lorsqu'elles sont en service. Elles présentent cependant l'inconvenient d'être relativement couteuses et difficiles à fabriquer. La présente invention se propose donc d'apporter une nouvelle rotule nécessitant une consommation moindre d'acier inoxydable coûteux, partant de pieces initiales plus faciles à obtenir et requérant un procédé de fabrication moins compliqué et moins onéreux. Simultanément, l'invention se propose d'apporter des tuyaux d'échappement comportant au moins une telle rotule et comprenant, pour une même longueur, une plus grande quantité de matière bon marche, par exemple de l'acier doux et une plus faible quantité de materiau onéreux tel que l'acier inoxydable, tout en continuant à présenter toutes les caractéristiques requises de résistance mécanique, de débattement angulaire et de lorigévité. - La présente- invention a pour objet une nouvelle rotule d'échappement en acier inoxydable ou matériau similaire, notamment pour moteurs de véhicules automobiles, compren#ant deux éléments de rotule dont une extrémité est susceptible d'être fixée à l'extrémité d'une partie correspondante de tuyau d'échappement, et qui présente une partie en forme de sphère, la partie enforme de sphère c l'un des éléments étant à l'intérieur de la partie en forme de sphère de l'autre élément pour former une articulation à rotule, caractérisée par le fait que l'élément de rotule est obtenu par déformation d'un flan d'acier inoxydable, de préférence par emboutissage, et que, suivant la direction axiale de l'élément, la longueur de ladite première extrémité est faible par rapport à la longueur axiale de la partie en forme de sphère. Dé préférence, la longueur axiale de ladite extrémité est inférieure à la longueur axiale de la partie. en forme de sphère qui la prolonge immédiatement. Dans une première forme de réalisation, la rotule est entièrement constituée par les deux éléments précités et ces éléments sont assemblés aux extrémités - de tuyau d'échappement par des moyens convenables, de préférence par soudure avec interpénétration de ladite première extrémité de la rotule et de l'extrémité correspondante du tuyau d'échappement. Selon une autre forme de réalisation de l'invention, l'un au moins desdits deux éléments de rotule est fixé, de préférence par soudure et avec interpénétration, à un élément auxiliaire présentant la forme d'un court tronçon de tube cylindrique ou tronconique, éventuelle- ment tulipé . Dans cette forme de réalisation, l'extrémité correspondante de la partie du tuyau d'échappement est alors emboîtée dans ou sur l'extrémité libre dudit élément auxiliaire, la liaison étant effectuée de préférence par soudure. L'invention a également pour objet-un tuyau d'échappemeni caractérisé par le fait qu'il comporte au moins une rotule selon l'invention. Les parties de tuyau d'échappement, par exemple en fer doux, peuvent 4'étendre jusqu'à l'extrémité de l'élément correspondant de rotule et peuvent être fixées à cet élément, avec une légère interpénétration, par soudure de préférence. En variante, lesdites extrémités de parties de tuyau d'échappement peuvent être emboîtées dans ou sur les éléments auxiliaires et fixées à ceux-ci de préférence par soudure. L'élément auxiliaire peut être réalisé à partir d'un tronçon de tube en un matériau tel que de l'acier inoxydable. Cependant, de préférence, l'élément auxiliaire est également obtenu à partir d'un flan par déformation, notamment par emboutissage. La déformation des éléments et élémentsauxiliaires à partir d'un flan, notamment par emboutissage, permet non seulement de diminuer la matière utilisée, d'abaisser le prix de revient de la pièce initiale consistant en un simple flan et de supprimer les opérations complexes de préformage d'un tronçon tubulaire. L'invention va maintenant être décrite plus en détail à propos de formes de réalisation particulières, représentées à titre d'exemples non limitatifs, sur le dessin annexe dans lequel : - la Fig. 1 représente un élément de rotule selon l'invention vu en coupe axiale ; - la Fig. 2 représente une vue partielle en coupe axiale d'un tuyau d'échappement selon l'invention ; - la Fig. 3 représente une vue en coupe axiale d'une rotule selon l'invention comportant des éléments auxiliaires ; : la Fig. 4 représente une vue en coupe axiale d'une rotule selon une variante de la Fig.-3. L'élément de rotule 1 represente, qui constitue en l'occurrence l'element femelle, possède une symétrie de révolution autour de son axe. Cet élément 1 possède une première extrémite 2 sous la forme d'une courte pot-tion cylindrique se terminant par une embouchure 3. Cette courte portion cylindrique se poursuit, du coté opposé à l'embouchure 3, par une partie en forme de sphère 4. A l'emplacement de la transition entre l'extrémité 2 et la partie 4, le diamètre interne est égal au diamètre interne de l'embouchure 3. Par contre, à l'embouchure 5 de la partie sphérique 4, le diamètre e#st supérieur au diamètre de l'embouchure 3. Enfin, au niveau du plan géométrique A-A passant par le centre oéométrique de la sphère, le diamètre interne de l'élément est supérieur au diamètre de l'embouchure 5. A titre d'exemple, l'épaisseur de paroi de l'élément est de 1 mm, le diamètre interne de l'embouchure 3 est de 36mm , le diamètre interne de l'embouchure 5 est de 47mm , le diamètre interne dans le plan A-A est de 51 mm , la longueur axiale de la partie sphérique 4 est de 28 mm.et la longueur axiale de l'extrémité 2 est de 11 mm. L'élément représenté sur la Fig. 1 est obtenu par déformation d'un flan d'acier inoxydable présentant la forme d'une rondelle plate. En se référant à la Fig. 2, on voit que le tuyau d'échappement représenté comporte une première portion de tuyau 6 et une seconde portion de tuyau 7. Chaque portion se termine, vers la rotule, par un rétreint 8, respectivement 9. La rotule comporte deux éléments, à savoir l'élément 1 constituant l'élément femelle et l'élément 10 constituant l'élément mâle et dont le diamètre externe de la partie en forme de sphère correspond au diamètre interne de la partie en forme de sphère de l'élément 1 pour la réalisation de l'articulation à rotule. La fixation de chaque élément de rotule sur sa partie de tuyau correspondante s'effectue par introduction de la partie rétreinte 8,9 dans la première extrémité de chacun des éléments 1,10, puis assemblage notamment par:soudure représentée en 11,12. En variante, la fixation de chaque élément de rotule peut être faite par introduction de ces éléments à l'intérieur des tuyaux d'echappement qui peuvent alors rie pas comporter de partie rétreinte. On se réfère à la Fig. 3. La rotule représentée comporte un élément femelle la identique à l'élément 1 et un élément mâle îOa identique à l'elemeni 10. Les premières extrémités 14,15 des éléments la, 10a possèdent comme précédemment, les mimes dimensions. Sur lesdites extrémités 14,15 on vient emboîter l'extrémité ouverte cylindrique 16, respectivement 17, d'un élément auxiliaire 18, respectivement 19 qui s'évase de façon tronconique a partir de leurs extrémités cylindriques 16,17. La liaison entre les éléments la,lOa et leurs éléments auxiliaires respectifs s'effectue par soudure 20,21. Les éléments auxiliaires 18,19 sont de préférence réalisés en acier non inoxydable et sont avantageusement obtenus par emboutissage à partir d'un flan. A titre d'exemple, pour un diamètre moyen d'environ 40 mm, la longueur axiale de chaque élément 18,19 est de 40 mm On se réfère à la Fig. 4. Dans cette variante, les éléments auxiliaires en forme d'embouts 18,19 sont remplaces par des éléments 18a,19a s'évasant également de façon conique, mais munis à leurs extrémités proches des éléments la/Oa d'un retreint cylindrique 22, respectivement 23. Ces extrémités rétreintes sont emboîtées dans les extrémités cylindriques des éléments la,lOà et liées par soudure? Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter diverses modifications de matériaux et de formes. REVENDICATIONS 1. Rotule d'échappement, en acier inoxydable ou matériau analogue, notamment pour moteurs de véhicules automobiles, comprenant deux éléments de rotule ayant une première extrémité susceptible d'être fixée à l'extrémité correspondante d'une partie de tuyau d'échappement et qui présente une partie en forme de sphère, la partie en forme de sphère de l'un des éléments étant à l'intééieur de la partie en forme de sphère de l'autre élément pour réaliser une articulation à rotule, caractérisée par le fait que l'élément de rotule est obtenu par déformation, notamment par emboutissage, d'un flan d'acier inoxydable ou matériau analogue, et que suivant la direction axiale de l'élément, la longueur de ladite premièneextrémité est faible par rapport à la longueur axiale de ladite partie en forme de sphère. 2. Rotule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la longueur axiale de ladite première extrémité est inférieure-à la longueur axiale de ladite -partie en forme de sphère. 3. Rotule selon 1 tune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite première extrémité de l'un au moins des deux éléments de la rotule est solidaire d'un élément auxiliaire en forme d'un manchon. 4. Rotule selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit élément auxiliaire en forme de manchon est obtenu par déformation, notamment emboutissage, d'un flan. 5. Rotule selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que ledit élément auxiliaire en forme de manchon est réalisé en acier non inoxydable ou matériau analogue. 6. Rotule selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que ledit élément en forme de manchon s'évase de façon tronconique vers son extrémité libre. 7. Rotule selon l'une quelconque des revendications 3 a 6, caractérisée en ce que ledit manchon présente une extrémité cylindrique pour être emboîté sur ou dans ladite première extrémité de l'élé- ment de rotule. 8. Rotule selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit élément auxiliaire est lié à'l'élément correspondant par soudure. 9. Rotule selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la diamètre de l'embouchure formée par l'extrémité de la partie en forme de sphère est supérieur au diamètre de l'embouchure de ladite première extrémité, mais inférieur au plus grand diamètre de la partie en forme de sphère. 10. Tuyau d'échappement caractérisé en ce qu'il comporte au moins une rotule selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11. Tuyau d'échappement selon la revendication 10; caractérisé en ce que l'extrémité libre d'une partie de tuyau d'échappement est emboîtée dans ou sur ladite première partie de l'élément de rotule et reliée à celle-ci, notamment par soudure. 12. Tuyau d'échappement selon la revendication 10, prise en combinaison avec l'une quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que l'éxtrêmité d'une partie de tuyau d'échappement est emboitée dans ou sur l'extrémité libre d'un élément auxiliaire de rotule et reliée à celui-ci, notamment par soudure