Brevet FR2655392A1 — publié le 19910607

L'invention est relative à un dispositif pour la fixation d'un écran, notamment de protection thermique et surmontant un silencieux sur une ligne d'échappement composée d'un ou plusieurs silencieux reliés les uns aux autres au moyen de tronçons de tube. La présente invention concerne, plus particulièrement, l'industrie spécialisée dans la conception de lignes d'échappement pour véhicules automobiles. D'une manière générale, les véhicules comprenant un moteur à combustion interne sont équipés, également, d'une ligne d'échappement ayant pour fonction, d'une part, de filtrer les gaz d'échappement produits par ledit moteur à combustion et, d'autre part, d'atténuer le bruit de fonctionnement de ce dernier. Ainsi, ces lignes d'échappement se composent d'un ou plusieurs silencieux assurant les fonctions précitées et reliés les uns aux autres par l'intermédiaire de tronçons de tube Elles sont, également, munies dans leur partie avant, d'un embout de raccordement assurant leur liaison au moteur à combustion, tandis que leur extrémité avale comporte un embout d'échappement au travers duquel les gaz de combustion rejoignent l'atmosphère extérieure. Tel que déjà indiqué plus haut, certains silencieux ont une fonction de filtration et il en est, notamment, ainsi des silencieux dits encore catalyseurs. Plus précisément, ceux-ci retiennent certains composants des gaz de combustion afin d'atténuer le degré de pollution produit par ceux-ci. Cependant, cette fonction de filtration qu'assurent ces silencieux particuliers a pour effet d'augmenter, considérablement, leur température de fonctionnement en comparaison à d'autres silencieux de la ligne d'échappement. Il en résulte une surchauffe locale et parfaitement nuisible au niveau du châssis et du plancher du véhicule sous lesquels se situe ladite ligne d'échappement. Aussi, de manière à réduire ce transfert de chaleur à ce châssis et au plancher du véhicule, il a été envisagé de surmonter les silencieux, à température de fonctionnement élevée, d'un écran de protection thermique. Très fréquemment, celui-ci est rendu solidaire, au niveau de ses extrémités libres, des tronçons de tube s'étendant, de part et d'autre, du silencieux ainsi protégé. En fait, cette liaison entre les écrans de protection thermiques et la ligne d'échappement pose, actuellement, un certain nombre de problèmes liés principalement aux coefficients de dilatation distincts de cet écran de protection et des éléments constitutifs de la ligne d'échappement. Plus précisément, la température, en cours de fonction, de l'écran de protection et de la ligne d'échappement ainsi que la nature distincte de leur matériau conduisent à une variation différentielle de leur dimension. Aussi, en cas de liaison rigide, les éléments sont fortement mis sous contrainte d'o résulte, à la longue, la rupture de ladite liaison ou encore de l'écran de protection. En fait, il y a lieu d'autoriser un déplacement axial relatif entre l'écran de protection et la ligne d'échappement, précisément, au niveau de ces moyens de fixation. Une solution actuellement mise en oeuvre consiste à faire appel à des colliers de serrage enserrant avec plus ou moins d'intensité les extrémités de l'écran de protection sur les tronçons de tube s'étendant de part et d'autre du silencieux ainsi recouvert Plus précisément, un seul de ces colliers est serré tandis que l'autre assure un montage de type flottant permettant de pallier au problème des dilatations différentielles. Toutefois, ces colliers de serrage présentent un certain nombre d'inconvénients, résidant, d'une part, dans leur procédé de montage et de serrage et, d'autre part, dans l'arbitraire que présente l'effort de serrage qu'il convient de leur appliquer de sorte qu'ils autorisent les variations dimensionnelles axiales tout en évitant les risques de vibrations en cours de fonctionnement. En ce qui concerne plus particulièrement l'opération d'assemblage d'un écran de protection sur une ligne d'échappement au moyen de tels colliers de serrage, il convient de remarquer qu'elle nécessite, généralement, l'intervention d'un opérateur en raison même de la conception de ces colliers de serrage et, notamment, de l'organe de serrage qu'ils comportent Ainsi, la présente invention se propose de remédier aux divers problèmes précités en mettant en oeuvre un dispositif de serrage et d'assemblage de l'écran de protection sur une ligne d'échappement susceptible d'autoriser un déplacement axial relatif entre ces derniers et qui, par ailleurs, permettent leur assemblage de manière automatisée et, finalement, qui ne présente aucun caractère aléatoire quant à l'intensité de serrage et à la qualité de liaison qu'il procure. A cet effet, l'invention concerne un dispositif pour la fixation d'un écran, notamment, de protection thermique et surmontant un silencieux sur une ligne d'échappement composée d'un ou plusieurs silencieux reliés les uns aux autres au moyen de tronçons de tube, dispositif caractérisé par le fait qu'il est constitué par des bagues fendues emmanchées sur les tronçons de tube s'étendant de part et d'autre du ou des silencieux surmontés d'un écran de protection, ces bagues fendues coopérant avec des moyens de liaison par soudure pour les maintenir resserrés, venant à enserrer les extrémités d'un écran de protection sur lesdits tronçons de tube. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent, essentiellement, en ce que la bague fendue peut être resserrée mécaniquement sur le tronçon de tube tout en enserrant l'extrémité de l'écran de protection et, ce, selon une intensité nécessairement limitée par la circonférence de cette bague Par ailleurs, l'usage de la soudure pour maintenir resserrée cette bague fendue autorise l'automatisation de son montage contrairement au collier de serrage connu muni d'un organe de serrage sur lequel doit, habituellement, intervenir un opérateur. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre La compréhension de cette description sera facilitée en se référant aux dessins joints en annexe et dans lesquels la figure 1 est une vue schématisée et en perspective d'un tronçon de lignes d'échappement faisant apparaître un silencieux surmonté d'un écran de protection, ce dernier étant rendu solidaire de ladite ligne d'échappement par l'intermédiaire d'un dispositif de fixation conforme à l'invention; la figure 2 est une vue schématisée et en perspective de la bague fendue constituant, en partie, le dispositif de fixation de l'écran de protection sur la ligne d'échappement. On se réfère aux différentes figures. En fait, la présente invention trouve son application dans le cadre des lignes d'échappement pour véhicules automobiles Ces lignes d'échappement se composent, habituellement, d'un ou plusieurs silencieux aux fonctions de filtration des gaz de combustion et d'atténuation du bruit de fonctionnement du moteur à combustion dudit véhicule automobile Ce ou ces silencieux sont, par ailleurs, reliés les uns aux autres par l'intermédiaire de tronçons de tube tandis qu'un embout de raccordement, se situant à l'extrémité avant de la ligne d'échappement permet de relier cette dernière au collecteur de gaz de combustion se situant à hauteur du moteur Finalement, cette ligne d'échappement se termine, à son extrémité arrière, par un embout d'évacuation au travers duquel les gaz de combustion filtrés regagnent l'atmosphère. A noter que certains silencieux, notamment à fonction de filtration telle que les catalyseurs, sont généralement, surmontés par un écran de protection thermique pour empêcher, en cours de fonctionnement, le transfert de chaleur qu'ils produisent au châssis et au plancher dudit véhicule automobile. La présente invention concerne, plus particulièrement, un dispositif de fixation 1 d'un tel écran de protection 2 sur une ligne d'échappement 3 La figure l ne représente qu'en partie cette dernière et, notamment, un silencieux 5 et des tronçons de tube 6, 7 s'étendant de part et d'autre de ce dernier et assurant sa liaison, soit à d'autres silencieux, soit à l'embout de raccordement situé en amont de la ligne d'échappement 3, ou encore à l'embout d'évacuation des gaz de combustion. En fait et conformément à l'invention, le dispositif de fixation 1 se propose d'assurer la liaison des extrémités 8, 9 de l'écran de protection 2 sur lesdits tronçons de tube 6, 7, s'étendant, précisément, de part et d'autre du silencieux 5 A noter que ces extrémités 8, 9 de l'écran de protection 2 sont profilés de telle sorte qu'elles soient en mesure de coopérer et de s'enrouler partiellement, sur ces tronçons de tube 6, 7. Il convient de remarquer, en outre, que le dispositif de fixation 1 a pour fonction, non seulement, d'associer l'écran de protection 2 à la ligne d'échappement 3 mais, de plus, d'autoriser une variation différentielle de leur longueur En effet, en cours de fonctionnement du véhicule automobile, la ligne d'échappement 3 s'élève en température produisant des variations dans ses dimensions et, notamment, dans le sens axial Or ces variations dimensionnelles sont différentes de celles que subit l'écran de protection, d'une part, en raison de l'écart de leur température respective et, d'autre part, de leur coefficient de dilatation distinct lié à une conception et, dans certains cas, à des matériaux différents. Ainsi et selon une caractéristique de l'invention, ce dispositif de fixation 1 est formé, substantiellement, par des bagues fendues 10 emmanchées sur les tronçons de tube 6, 7 s'étendant de part et d'autre du silencieux 5 Ces bagues fendues 10 sont alors resserrées, par l'intermédiaire d'un outillage approprié, sur lesdits tronçons de tube 6, 7 tout en enserrant les extrémités 8, 9 de l'écran de protection 2. Des moyens de liaison il reliant les extrémités 12, 13 de ces bagues fendues 10 assurent finalement le maintien de ces dernières en position resserrée sur les tronçons de tube 6, 7. Préférentiellement, lesdits moyens de liaison 11 sont constitués par une soudure bouchon 14 qui, non seulement, solidarise les extrémités 12, 13 des bagues fendues 10 mais, en outre, immobilise ces dernières sur les extrémités 8, 9 de l'écran de protection 2. Ce mode de réalisation présente l'avantage d'une réalisation automatisée possible et d'un coût de revient particulièrement réduit En outre, on constate que les risques de vibration ainsi que d'un desserrage éventuel, produit par le relâchement d'un organe de serrage traditionnel, est totalement supprimé. A noter, par ailleurs, que cette invention apporte une solution au problème des dilatations différentielles de la ligne d'échappement 3 et de l'écran de protection 2 tout en procédant à la suppression du caractère aléatoire de l'intensité que présentaient les dispositifs de fixations connus. En effet, la longueur développée d'une bague fendue 10 peut être déterminée de telle sorte que son diamètre minimum, correspondant à la jonction des extrémités 12, 13, concorde avec une Intensité de serrage maximum qu'il convient de ne pas dépasser Par ailleurs, l'action de l'outillage servant à resserrer ces bagues fendues 10, sur les tronçons de tube 6, 7 peut elle-même être aisément contrôlée. La suppression des risques de vibration découle, en réalité, de la liaison rigide que l'on obtient, après soudure, desdites bagues fendues 10 de l'écran de protection 2. Aussi en procédant au resserrage maximum de la bague fendue 10, correspondant à la jonction de ses extrémités 12, 13, il convient de s'assurer que la soudure 14, non seulement, provoque la liaison desdites extrémités 12, 13 entre elles, mais, en outre, lie ces dernières et finalement, la bague fendue 10 à l'écran de protection 2 Dans ce but et selon une caractéristique de l'invention, les bagues fendues 10 comportent, au niveau de leurs extrémités 12, 13 des découpes 15,16 venant à se faire face une fois lesdites bagues fendues 10 resserrées sur les tronçons de tube 6, 7 Dans le trou 17, ainsi conçu dans les bagues fendues 10 peut être réalisée la soudure bouchon 14 pour assurer les fonctions qui lui sont attribuées. On comprend, au regard de la description qui précède, que la présente invention présente un certain nombre d'avantages par rapport à la technique antérieure et, ce, tant au niveau de l'effet technique qu'elle procure, que sur le plan économique Car, en fait, le dispositif de fixation, objet de cette invention, contribue à une meilleure qualité des lignes d'échappement tout en conduisant à un coût de revient moindre lié à leur conception simplifiée au maximum et l'automatisation possible de leur montage. 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 y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1 Dispositif pour la fixation d'un écran ( 2), notamment, de protection thermique et surmontant un silencieux ( 5), sur une ligne d'échappement ( 3) composée d'un ou plusieurs silencieux reliés les uns aux autres au moyen de tronçons de tube ( 6, 7), dispositif caractérisé par le fait qu'il est constitué par des bagues fendues ( 10) emmanchées sur les tronçons de tube ( 6, 7) s'étendant de part et d'autre du ou des silencieux ( 5) surmontés d'un écran de protection ( 2), ces bagues fendues ( 10), coopérant avec des moyens de liaison par soudure ( 11) pour les maintenir resserrés, venant à enserrer les extrémités ( 8, 9) d'un écran de protection ( 2) sur lesdits tronçons de tube ( 6, 7). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la longueur développée des bagues fendues ( 10) est déterminée de sorte que le diamètre minimum que peuvent emprunter ces bagues fendues ( 10) correspond à une intensité de serrage maximum de ces dernières sur lesdits tronçons de tube ( 6, 7) tout en enserrant les extrémités ( 8, 9) d'un écran de protection ( 2). 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de liaison par soudure ( 11) consistent en une soudure bouchon ( 14) assurant la liaison des extrémités ( 12, 13) des bagues fendues ( 10) et rendant solidaires ces dernières des extrémités ( 8, 9) d'un écran de protection ( 2). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les extrémités ( 12, 13) des bagues fendues ( 10) présentent des découpes ( 15, 16) venant se faire face une fois lesdites bagues fendues ( 10) resserrées sur les tronçons de tube ( 6, 7) de manière à constituer un orifice ( 17) dans lequel est réalisée la soudure bouchon ( 14).