Brevet FR2685435A1 — publié le 19930625

i CONDUITE FLEXIBLE ANTI-VIBRATILE A SECTION TRANSVERSALE APLATIE La présente invention concerne une conduite souple ou flexible antivibratile à section transversale aplatie dans laquelle la section transversale présente deux axes de symétrie différents à savoir un grand axe et un petit axe, disposés de préférence à angle droit entre eux Dans la présente description, "grand axe" signifie l'axe de symétrie de la section transversale d'un manchon, d'une conduite ou encore d'un quelconque élément tubulaire solide de révolu- tion, représentant l'encombrement maximum; en revanche, "petit axe" signifie l'axe de symétrie de la section transversale d'un manchon, d'une conduite ou encore d'un quelconque élément tubulaire solide de révolution, repré- sentant l'encombrement minimum Comme on le sait, pour des raisons d'encombrement, certaines des conduites flexibles anti-vibratiles équipant les systèmes d'échappement des véhicules modernes doivent présenter une section transver- sale aplatie ou une section transversale constituée par deux axes de symétrie, à savoir un grand axe le long duquel l'encombrement transversal de la conduite est maximum et un petit axe le long duquel l'encombrement transversal de la conduite est minimum Les dimensions transversales de la conduite le long des deux axes sont choisies de façon, par exemple, à adapter la dimension minimum à l'espace disponi- ble et la dimension maximum assure ainsi une section totale de passage pour les gaz d'échappement afin de limiter les pertes hydrauliques et par conséquent, la contre-pression à l'échappement, dans une fourchette de valeurs restreintes, pour ne pas pénaliser le moteur doté de la conduite préci- tée. Cette forme obligée de section transversale a pour conséquence que la conduite ne présente plus la même flexi- bilité le long de tous les axes transversaux par rapport à son axe longitudinal de symétrie, comme c'est le cas dans les conduites flexibles connues de section circulaire; en particulier, celle-ci sera en général trop flexible dans le plan de flexion contenant le petit axe et peu flexible dans le plan contenant le grand axe; lors de l'étude de la conception, il faut donc trouver un compromis entre les flexibilités dans les deux plans précités, ce qui se traduit invariablement par une chute des performances pour des conduites de section de passage et de matière identiques, mais de section circulaire. En outre, les conduites flexibles connues, consti- tuées en général par un manchon ondulé flexible en forme de soufflet et d'une paire de têtes tubulaires rigides soudées sur le manchon ondulé, posent, indépendamment de la forme (circulaire ou aplatie) en section transversale, des problè- mes de flexibilité excessive par rapport aux têtes ce qui, compte tenu du fait qu'il s'agit justement des points les plus sollicités dans l'utilisation par les dilatations ther- miques et les vibrations, entraîne des risques de rupture lors du service Enfin, la liaison entre le manchon et les têtes peut s'avérer problématique lorsqu'elle est soudée, comme c'est habituellement le cas. Le but de l'invention est de réaliser une conduite flexible antivibratile à section transversale aplatie exempte des inconvénients précités et offrant notamment une flexibilité élevée dans le plan dans lequel celle-ci risque de se déformer en raison du désaxage de la conduite d'échap- pement et/ou par suite des vibrations du moteur, et une flexibilité globale contenue à l'intérieur de certaines limites afin de conférer robustesse et longévité à la conduite. Selon l'invention, on a réalisé une conduite flexible anti-vibratile, destinée notamment au système d'échappement de moteurs de véhicules, avec une section transversale aplatie présentant un premier axe le long duquel l'encombrement transversal de la conduite est maximum et un deuxième axe le long duquel l'encombrement transversal de la conduite est minimum, la conduite comprenant un manchon métallique ondulé sous forme de soufflet lui assu- rant une déformabilité élastique dans les plans respectifs de flexion contenant les premier et second axes et une paire de têtes tubulaires sensiblement rigides raccordées solidai- rement aux extrémités opposées respectives du manchon, caractérisée par le fait que chaque ondulation du manchon présente le long du premier axe une hauteur différente de celle présentée par la même ondulation le long du deuxième axe. Pour une meilleure compréhension de l'invention, on va maintenant décrire de façon non limitative un exemple de réalisation en se référant au dessin dans lequel: la figure 1 montre schématiquement une vue longitudinale en élévation, partiellement en coupe, d'une conduite anti- vibratile réalisée selon l'invention; la figure 2 montre à l'échelle agrandie et en coupe un détail d'une extrémité terminale de la conduite de la figure 1; et la figure 3 montre la section transversale de la conduite de la figure 1, réalisée selon un plan de tracé III-III. Les figures 1 à 3 montrent une conduite flexible anti-vibratile désignée par la référence numérique 1, en particulier pour le montage le long d'une conduite d'un système d'échappement du moteur d'un véhicule, connu et non représenté pour plus de simplicité; la conduite 1 (figure 3) a une section transversale 4 aplatie avec un premier axe 2 le long duquel l'encombrement transversal de la conduite 1 est maximum et un second axe 3 le long duquel l'encombrement transversal de la conduite est minimum; en particulier, les deux axes 2, 3 sont deux axes de symétrie de la section transversale 4 de la conduite 1 disposés à 90 entre eux. La conduite 1 comprend un manchon métallique ondulé en forme de soufflet déformable élastiquement dans les plans respectifs de flexion contenant respectivement les axes 2 et 3 et une paire de têtes tubulaires 6 sensiblement rigides, raccordées solidairement aux extrémités respectives opposées 7 du manchon 5; celui-ci présente plusieurs ondu- lations 9, 10 disposées de façon contiguë et à un certain espacement entre elles; selon l'invention, chaque ondula- tion 9, 10 du manchon 5 présente le long du premier axe 2 une hauteur h 2 différente de la hauteur H 1 par rapport à la même ondulation 9, 10 le long du second axe 3 En particu- lier, les ondulations 9, 10 du manchon ondulé 5 ont une grande hauteur correspondant au second axe 3 et une petite hauteur correspondant au premier axe 2 pour lequel on a la relation: H 1 > h 2- Sur la figure 3, selon le mode de réalisation préféré de l'invention, les ondulations 9, 10 sont définies par des fonds respectifs 11 ayant en coupe transversale un profil sensiblement oval formé par des tronçons ou traits rectilignes raccordés par des traits de cercle, et par des crêtes respectives 12 ayant en section transversale un profilé sensiblement elliptique formé par des traits de courbe Dans son ensemble, la section de la conduite 1 présente par conséquent une configuration sensiblement ovale/elliptique. De préférence, la conduite 1 comprend en outre une gaine 14 en maille métallique, de type connu, qui recouvre extérieurement le manchon ondulé 5 pour le protéger et aboutit à l'intérieur des têtes tubulaires 7 qui sont accouplées solidairement par déformation plastique (par exemple par emboutissage et agrafage) avec les extrémités respectives 7 du manchon, en pinçant les extrémités corres- pondantes 15 de la gaine externe 14 De cette manière, l'ensemble manchon 5-gaine 14-têtes 7 forme un bloc monoli- thique unique simplement grâce à la forme particulière et à l'usinage des éléments eux-mêmes, sans soudure. Cette forme de fixation assure l'assemblage de la conduite 1 jusqu'à sa mise en place, d'une manière connue et non représentée pour plus de simplicité, le long de la conduite d'échappement du moteur d'un véhicule Etant donné que ce montage s'effectue en soudant les têtes 7 sur les extrémités du tube d'échappement à raccorder, il découle de la structure décrite que la même opération de soudure pour la fixation des têtes 7 sur le tube d'échappement permet également de souder les têtes 7 sur le manchon 5 et sur la gaine 14 dans la mesure o les extrémités correspondantes 7 et 15 sont écrasées ou embouties pour former un contact intime contre les têtes 6 et par conséquent fusionnent avec celles-ci et avec la conduite d'échappement, non représen- tée, du moteur du véhicule, pendant l'opération de soudage des têtes 7 sur ce dernier. Les ondulations 9 du manchon 5 qui sont majoritaires et constituent la portion centrale du manchon proprement dit sont disposées de façon contiguë à une certaine distance entre elles et à un pas constant: en coupe longitudinale (figures 1 et 2) elles ont sensiblement la forme de la lettre grecque oméga avec les fonds 11 et les crêtes 12 arrondis et raccordés entre eux par des traits obliques; les ondulations 10 en revanche sont obtenues de façon correspondante par les traits respectifs 20 du manchon 5 proprement dit à côté des têtes 7 et elles sont espacées entre elles à un pas supérieur à celui des ondulations 9 afin de déterminer une plus grande rigidité des tronçons terminaux 20 du manchon 5 par rapport au manchon 5 dans son ensemble De préférence, celui-ci présente (figure 2) une double paroi 21 définie par deux éléments différents 22 superposes. Grâce à la structure décrite, et en particulier aux différentes hauteurs de chaque ondulation 9, 10 par rapport aux axes 2 et 3, les ondulations 9, 10 confèrent au manchon et par conséquent à la conduite 1 dans son ensemble une moins grande rigidité à la flexion dans le plan contenant l'axe 3 ou encore dans le plan devant normalement, lors de l'utilisation, faire office de plan de flexion pour la conduite 1, soit pour compenser un désaxage éventuel de la conduite d'échappement, soit pour absorber les vibrations; en revanche, la structure décrite confère au manchon 5 une plus grande rigidité à la flexion dans le plan contenant l'axe 2 et qui en lui- même est le plan par lequel passe l'axe neutre des sollicitations Ceci permet d'obtenir de bonnes performances à la flexion de la conduite 1 et de garantir une robustesse élevée de celle-ci, résolvant ainsi les problèmes rencontrés actuellement avec les tuyaux flexi- bles à section aplatie Les autres détails de construction (forme et espacement ou pas des ondulations, etc) exercent encore une incidence positive sur le binôme "souplesse/- robustesse" permettant ainsi de réaliser des conduites flexibles de liaison à des coûts modestes, offrant longévité et fiabilité. REVENDICATIONS 1 Conduite flexible anti-vibratile ( 1), notamment pour le système d'échappement d'un moteur de véhicule avec une section transversale aplatie ( 4) présentant un premier axe ( 2) le long duquel l'encombrement transversal de la conduite ( 1) est maximum et un second axe ( 3) le long duquel l'encombrement transversal de la conduite ( 1) est minimum, la conduite comprenant un manchon ( 5) métallique ondulé en forme de soufflet offrant une aptitude à la déformation élastique dans les plans respectifs de flexion contenant respectivement ces premier et second axes ( 2, 3), et un couple de têtes tubulaires ( 7) sensiblement rigides, raccor- dées solidairement aux extrémités respectives opposées du manchon ( 5), caractérisée par le fait que chaque ondulation du manchon ( 5) présente le long du premier axe ( 2) une hauteur différente par rapport à celle de la même ondulation le long du second axe ( 3). 2 Conduite flexible ( 1) selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les ondulations du manchon ondulé ( 5) présentent une grande hauteur par rapport au second axe ( 3) et une petite hauteur par rapport au premier axe ( 2). 3 Conduite flexible ( 1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les premier et second axes ( 2, 3) sont deux axes de symétrie de la section transversale ( 4) de la conduite ( 1), disposés à 900 entre eux. 4 Conduite flexible ( 1) selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les ondulations ( 9, 10) sont délimitées par des fonds respectifs ( 11) ayant en coupe transversale un profilé sensiblement oval formé par des traits rectilignes raccordés par des traits de cercle et par des crêtes respectives ( 12) ayant en section transversale un profilé sensiblement elliptique formé par des traits de courbe. Conduite flexible ( 1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le manchon ondulé ( 5) est revêtu extérieurement d'une gaine en mailles métalliques ( 14) et aboutit à l'intérieur des têtes tubulaires rigides ( 7), lesquelles sont accouplées solidai- rement par déformation plastique aux extrémités respectives du manchon ( 5), pour pincer les extrémités correspondantes de la gaine externe ( 14). 6 Conduite flexible ( 1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le manchon ( 5) en forme de soufflet présente des premières ondulations ( 9) respectives contiguës et espacées entre elles selon un pas constant et ayant en coupe longitudinale sensiblement la forme de la lettre oméga et des secondes ondulations respectives ( 10) obtenues en correspondance des traits du manchon proprement dit à côté de ces têtes, espacées entre elles par un grand pas supérieur au pas d'espacement entre les premières ondulations ( 9) pour déterminer une plus grande rigidité de ces tronçons ( 20). 7 Conduite flexible ( 1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le manchon flexible ( 5) présente une double paroi ( 21) définie par deux éléments différents ( 22) superposés.