Brevet FR2649469A1 — publié le 19910111

L'invention concerne un tube faisant partie intégrante, notamment, d'une ligne d'échappement pour véhicule automobile et sur lequel est monté au moins un organe de liaison tel qu'une bride ou analogue. La présente invention trouvera son application, plus particulièrement, dans le domaine de l'industrie automobile. Plusieurs éléments constituent une ligne d'échappement des gaz de combustion d'un véhicule motorisé tel qu'une automobile. Notamment, ces lignes d'échappement comportent un ou plusieurs silencieux connectés les uns aux autres par l'intermédiaire de tronçons de tube de formes et de dimensions variables, adaptées audit véhicule. Il convient de préciser que ces lignes d'échappement sont constituées, dans certains cas, de plusieurs parties connectées les unes aux autres par l'intermédiaire de moyens d'assemblage appropriés. Dans tous les cas, elles comportent dans leur partie avant, un embout de raccordement destiné à être relié au collecteur de gaz de combustion au niveau du moteur. De ce fait, sur de telles lignes d'échappement, sont nécessairement disposés un ou plusieurs organes de liaison tels que brides ou analogues permettant, de les relier audit collecteur ou qui soient susceptibles d'assurer la liaison de deux parties d'une même ligne. En prenant exemple de la bride équipant, habituellement, l'extrémité libre du tube constituant l'embout de raccordement, cette bride est, généralement soudée sur ce tube. Or ce type d'assemblage, bien que communément utilisé, présente un certain nombre d'inconvénients, notamment en raison des multiples contraintes que subissent les lignes d'échappement pour véhicule. En effet, ces lignes d'échappement, assurant l'évacuation des gaz de combustion d'un moteur, sont soumises à des températures élevées avant pour conséquence d'éprouver de manière importante l'ensemble des organes ainsi que les différents assemblages. Notamment, la température est a l'origine de dilatations d'amplitude non négligeable des matériaux mis en oeuvre. Cependant, ce coefficient de dilatation n'étant pas toujours identique d'une pièce à l'autre, il se créé de fortes tensions au niveau de leur jonction. Par ailleurs, la disposition de ces lignes d'échappement sous le véhicule les expose aux agents corrosifs ainsi qu'à des chocs thermiques fréquents dûs, par exemple, à des projections d'eau froide sur certaines parties de la ligne d'échappement en température. Cette combinaison de l'effet de la température et des sollicitations diverses, ainsi que des contraintes produites par un assemblage par soudure, rend cette dernière particulièrement sensible à l'action de la corrosion. De ce fait, il est fréquent qu'une ligne d'échappement cède au niveau, soit de son raccordement au collecteur soit au niveau des liaisons des différentes parties qui la composent. Sur ce, il convient de rajouter qu'une soudure reliant une bride ou analogue à un tube provoque, généralement, une restriction du canal interne de ce dernier et impose l'utilisation de brides d'épaisseur suffisante pour éviter leur déformation sous l'action des contraintes produites par la soudure. De plus, on notera qu'en raison d'impératifs de montage et d'assemblage à cadence élevée des véhicules, il est indispensable d'empêcher un éventuel déplacement axial de la bride ou de tout autre organe de liaison sur le tube de manière à éviter son positionnement préalable lors de ce montage. Une telle condition est, notamment, nécessaire dans le cadre d'un assemblage produit par l'intermédiaire de machines robotisées. Cependant, il peut également s'avérer avantageux, dans le but de faciliter ce montage, d'autoriser, dans certaines mesures, la rotation de l'organe de liaison sur le tube, fonction qui ne peut être assurée à l'aide d'un assemblage par soudure. En fait, la présente invention a pour but de remédier à l'ensemble des inconvénients précités en proposant un type d'assemblage d'organes de liaison sur un tube, notamment, d'une ligne d'échappement soumise à la température qui soit en mesure d'éviter d'éventuelles contraintes locales au niveau dudit tube favorisant l'action des agents corrosifs. A cet effet, l'invention concerne un tube faisant partie intégrante, notamment d'une ligne d'échappement pour véhicule automobile et sur lequel est monté au moins un organe de liaison tel qu'une bride ou analogue, caractérisé par le-fait qu'il comporte des moyens de retenue se situant de part et d'autre de l'organe de liaison (3) pour immobiliser ce dernier au moins en translation sur ledit tube. Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent, essentiellement, en ce qu'il n'est plus nécessaire de réaliser une soudure pour assurer la liaison d'une bride ou analogue sur un tube, soudure qui fragilise, localement, la ligne d'échappement et, dans tous les cas, représente une opération particulièrement longue, de réalisation difficile et aux résultats aléatoires. Un autre avantage obtenu grâce à la présente invention réside dans le fait que l'on obtient une meilleure étanchéité de la ligne d'échappement, tant au niveau de la liaison de deux parties de lignes distinctes qu'à hauteur de la jonction de cette ligne d'échappement au collecteur des gaz de combustion raccordé au moteur du véhicule. Cette meilleure étanchéité est, par ailleurs, obtenue tout en autorisant des tolérances d'usinage plus larges, notamment, en ce qui concerne les organes de liaison tels que brides. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Celleci n'est donnée, cependant, qu'à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilité en se référant au dessin joint en annexe et dans lequel - la figure 1 est une vue schématisée et en coupe d'une extrémité de tube sur laquelle est montée, selon l'invention, un organe de liaison tel qu'une bride - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 et correspondant à un second mode de réalisation - la figure 3 est une vue schématisée en coupe d'un tronçon de tube comportant, en son milieu, un organe de liaison tel qu'une bride ou un bicône. On se réfère aux différentes figures. La présente invention est relative à un tube 1 faisant partie intégrante, notamment d'une ligne d'échappement (non représentée) d'un véhicule et, plus particulièrement, d'une automobile. Précisons que ces lignes d'échappement ont pour but d'assurer l'évacuation des gaz de combustion produite par un moteur et, de ce fait, sont soumis à de fortes températures. Par ailleurs, leur disposition au-dessous de la caisse du véhicule automobile les amène à être fortement sollicités d'une part, en raison des chocs thermiques fréquents dûs aux projections d'eau et, d'autre part, en raison de leur exposition aux agents corrosifs. Ces lignes d'échappement se composent, habituellement, d'un ou plusieurs silencieux reliés les uns aux autres par l'intermédiaire de tronçons de tube comportant en leur milieu, dans certains cas, des moyens de jonction permettant de dissocier les différents silencieux entre eux. Ces lignes d'échappement comportent, en outre, à leur extrémité arrière, un embout d'échappement tandis que leur extrémité opposée est munie d'un embout de raccordement destiné à être connecté au collecteur des gaz de combustion se situant au niveau du moteur. Dans ce but, cet embout de raccordement se présente sous forme d'un tube 1 comportant, au niveau de son extrémité libre 2, un organe de liaison 3, tel qu'une bride ou analogue susceptible de coopérer avec un organe de liaison correspondant, disposé sur le collecteur. Les figures 1 et 2 illustrent, schématiquement, un tube 1 équipé d'un organe de liaison 3 de manière identique à un embout de raccordement, tel que précité. Cependant, cette configuration d'un e muni d'un organe de liaison peut se retrouver, bien évidemment, à tout autre endroit de la ligne d'échappement, par exemple au niveau des moyens de jonction reliant deux parties de lignes distinctes. Il a été évoqué plus haut dans la description, les problèmes que pose l'assemblage d'un organe de liaison 3, tel qu'une bride ou analogue, sur un tube 1, notamment, en raison des multiples contraintes qu'est amenée à subir la ligne d'échappement. Le type d'assemblage communément utilisé à ce jour est la soudure d'où résulte des contraintes locales tant au niveau du tube 1 que sur l'organe de liaison 3. Cette soudure favorise, par ailleurs, l'action des agents corrosifs. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients précités et d'apporter une solution au problème posé en associant au tube 1 des moyens de retenue 4, 5 se situant de part et d'autre de l'organe de liaison 3, par exemple de la bride, pour l'immobiliser au moins en translation sur ledit tube 1. Selon un mode de réalisation préférentiel, ces moyens de retenue 4, 5, consistent, substantiellement, en des déformations radiales 6, 7 de tube 1, réalisées de part et d'autre de l'organe de liaison 3 et venant à coopérer avec la face avant 8 et arrière 9 de celui-ci. Dans le cadre d'une disposition de l'organe de liaison 3 à l'extrémité libre 2 du tube 1, l'une de ces déformations radiales 7 consiste en l'aménagement d'un bourrelet périphérique sur le pourtour externe 11 dudit tube 1 de manière à créer un épaulement 12 contre lequel vient buter la face arrière 9 de l'organe de liaison 3. A titre d'indication, on précisera que les déformations radiales 6, 7 du tube 1 peuvent être obtenues par déformation à froid et suite à une contrainte axiale appliquée sur ce dernier. Quant à la déformation radiale 6, celle-ci consiste à replier, radialement, l'extrémité libre 2 du tube 1 de manière à créer un rebord périphérique constituant un épaulement 13 coopérant avec la face avant 8 de l'organe de liaison 3. Au vu de la description qui précède, on comprend que les déformations radiales 6, 7 constituant les moyens de retenue 4, 5, permettent d'assurer l'immobilité, dans le sens axial, de l'organe de liaison 3 sur le tube 1. A ce propos, il convient de préciser qu'au cas où il s'avère judicieux d'empêcher la rotation de cet organe de liaison 3 sur le tube 1, il suffit d'intervenir sur les paramètres de déformation de celui-ci de manière à obtenir un serrage tant axial que radial de l'organe de liaison 3 sur ledit tube 1. De la même façon, en intervenant sur ces mêmes paramètres, on saura immobiliser, en translation, un tel organe de liaison 3 sur le tube 1 tout en autorisant sa rotation par rapport à ce dernier afin de faciliter son positionnement angulaire en cours-de montage de la ligne d'échappement sur le véhicule. Tel que visible sur le dessin joint en annexe, les déformations radiales 6, Q, contrairement à une soudure, ne provoquent aucune restriction du diamètre interne 14 au tube 1, restriction qui est à l'origine de turbulences des gaz de combustion à l'intérieur de la ligne d'échappement et qui, finalement, altère le fonctionnement et le rendement du moteur. De plus, les déformations produites à froid au niveau du tube 1 évitent de fragiliser, localement, ce dernier en favorisant, l'action des agents corrosifs. Un autre avantage obtenu grâce à cette invention consiste en ce que la liaison de type mécanique et sans soudure permet de faire appel à des organes de liaison 3 conçus en un matériau différent du tube 1 et ayant subi un traitement de surface contre la corrosion séparément de ce dernier. Par ailleurs, le présent mode d'assemblage, conforme à l'invention permet de faire appel à un organe de liaison 3, tel qu'une bride, dont l'épaisseur 15 réduite au minimum ne subissant aucune déformation préalable tel que cela se produit dans le cadre d'une soudure. Finalement, un autre avantage obtenu grâce à la présente invention consiste en ce qu'un tube 1 muni, à son extrémité libre 2, d'un organe de liaison 3 immobilisé par l'intermédiaire de moyens de retenue 4, 5, permet d'obtenir une meilleure étanchéité au niveau de sa jonction, par exemple, au collecteur situé sur le moteur ou avec un tube correspondant à une autre partie de la ligne d'échappement. En effet, dans le cas présent, la zone d'appui 16 au niveau de laquelle, il convient d'assurer l'étanchéité entre le tube 1 et l'organe auquel il est destiné à être relié est limité à la seule face avant 18 de l'extrémité libre 2 recourbée, radialement, du tube 1. Cette zone d'appui 16 est, habituellement, dans le cadre d'un organe de liaison 3 relié par soudure au tube 1, délimitée par toute la face avant 8 dudit organe de liaison 3 et représente, de ce fait, une surface bien plus importante augmentant les risques de fuite des gaz de combustion. Les figures 2 et 3 correspondent à d'autres modes de réalisation de la présente invention. Ainsi, dans le cadre de la figure 2, il est préconisé de pratiquer, au niveau de la face avant 8 de l'organe de liaison 3, un décrochement 19 dans lequel vient se loger, partiellement, l'extrémité libre 2, recourbée radialement, du tube 1. En réduisant ou, plus précisément, en optimisant ainsi, l'écart entre la zone d'appui 16 et la face avant 8 de l'organe de liaison 3, il est possible, notamment, dans le cadre d'une bride, de limiter la déformation de cette dernière et, indirectement, le couple de serrage au moment de l'assemblage. Dans la figure 3, il est illustré un tube 1 équipé, en son milieu 21, d'un organe de liaison 3 qui peut être soit une bride, soit un bicône. Une telle configuration se retrouve, notamment, dans des lignes d'échappement monoblocs. Ces organes de liaison, tels que brides ou bicônes autorisent, après tronçonnage de la ligne d'échappement monobloc, l'assemblage de pièces de rechange destinées à se substituer au tronçon de ligne détérioré. Dans ce cas, les déformations radiales 7, 7A, produites de part et d'autre de l'organe de liaison 3 pour immobiliser ce dernier, notamment, en translation sur le tube 1 se présentent sous forme de bourrelets périphériques aménagés sur le pourtour externe 11 dudit tube 1. Ces bourrelets périphériques définissent, ainsi, deux épaulements 12, 12A, coopérant respectivement avec la face arrière 9 et la face avant 8 de l'organe de liaison 3. En dehors des avantages tant de fiabilité que de longévité que procure un tube, équipé d'un organe de liaison et conforme à l'invention, il convient de préciser qu'il contribue, en outre, à un coût de fabrication moindre de la ligne d'échappement nécessitant un temps de mise en oeuvre inférieur à un tube muni d'un organe de liaison soudé. En somme et au vu de ce qui précède, on constate que la présente invention correspond à un progrès réel en apportant une solution tant au problème technologique qu'économique que pose l'assemblage d'un organe de liaison sur un tube, notamment d'une ligne d'échappement soumise à de fortes températures et à toute autre sollicitation. 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. Tube faisant partie intégrante, notamment, d'une ligne d'échappement pour véhicule automobile et sur lequel est monté au moins un organe de liaison (3), tel qu'une bride ou analogue, caractérisée par le fait qu'il comporte des moyens de retenue (4, 5) se situant de part et d'autre de l'organe de liaison (3) pour immobiliser ce dernier au moins en translation sur ledit tube (I). 2. Tube selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de retenue (4, 5) sont constitués par des déformations radiales (6, 7, 7A) du tube (1) réalisées de part et d'autre de l'organe de liaison (3) et venant à coopérer avec la face avant (8) et arrière (9) de celui-ci. 3. Tube selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les déformations radiales (7, 6) dudit tube (1) correspondent, respectivement, à un bourrelet périphérique aménagé sur le pourtour externe (11) du tube (1) de manière à créer un épaulement (12) contre lequel vient buter la face arrière (9) de l'organe de liaison (3) et en une extrémité libre (2) de ce tube (1) repliée radialement pour constituer un rebord périphérique définissant un second épaulement (13) coopérant avec la face avant (8) dudit organe de liaison (3). 4. Tube selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les déformations radiales (7, 7x) dudit tube (1) correspondent, toutes deux, en des bourrelets périphériques aménagés sur le pourtour externe (11) du tube (1) de manière à définir deux épaulements (12, 12A) coopérant, respectivement, avec la face arrière (9) et la face avant (8) de l'organe de liaison (3). 5. Tube selon les revendications 3 et 4, caractérisé par le fait que les déformations radiales (6, 7, 7A) du tube (1) sont obtenues par déformation à froid et suite à une contrainte axiale appliquée sur ce dernier. 6. Tube selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'organe de liaison (3) comporte, au niveau de sa face avant (8), un décrochement (19) dans lequel vient se loger, partiellement, l'extrémité libre (2) recourbée radialement, du tube (1). 7. Tube selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la face avant (18) de l'extrémité libre (2), recourbée radialement, du tube (1) constitue une zone d'appui (16) susceptible de coopérer avec un autre organe, tel qu'un collecteur des gaz d'échappement ou analogue auquel il convient de relier la ligne ou une partie de la ligne d'échappement. 8. Tube selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de retenue (4, 5) assurent le blocage en rotation et en translation de l'organe de liaison (3) sur ledit tube (1:.