Brevet FR2701304A1 — publié le 19940812

Dispositif pour relier de manière articulée des tubes d'un appareil d'echappement de gaz La présente invention concerne un dispositif qui, destiné à relier de manière articulée des tubes d'un appareil d'échappement de gaz, comme par exemple celui d'un véhicule automobile, comporte des tronçons tubulaires reliés entre eux par un élément de conduit flexible tel qu'un soufflet. Des liaisons articulées d'appareils d'échappement de gaz, comme par exemple pour des véhicules automobiles, sont connues sous différentes formes. Dans tous les cas il est cependant toujours prévu des tampons amortisseurs compressés en fil métallique qui sont disposés dans des poches d'enveloppe. Les dispositifs connus sont compliqués et, par suite, motteux ; de plus, il sont d'un poids considérable. Dans la mesure où il est prévu des tampons amortisseurs annulaires s'engageant autour du soufflet il en est de même pour ces derniers. En outre, des tampons amortisseurs de ce genre ne peuvent, du fait qu'ils sont posés librement dans leur poche d'enveloppe également annulaire, absorber des forces de torsion entre les tronçons tubulaires. Ces derniers sont par conséquent plutôt librement mobiles de sorte que des forces de torsion peuvent sans entrave être transmises au soufflet et facilement endommager celui-ci.Dans la mesure où pour d'autres types de formes de réalisation, en particulier ceux comportant des tampons individuels répartis sur la périphérie, des forces de torsion sont absorbées il faut prévoir, pour les tampons amortisseurs en fil métallique, des butées absorbant des forces cinématiques de torsion dans la direction périphérique et qui entrainent des dépenses supplémentaires. Or la présente invention a pour but de créer un dispositif du genre cité en premier qui soit réalisé d'une manière extrêmement simple de façon à être peu coûteux, pré sente un faible poids et résorbe néanmoins fiablement et st- rement l'ensemble des mouvements produits et des forces exercées. Ce but est atteint, pour un dispositif qui, destiné à relier de manière articulée entre eux des tubes d'un appareil d'échappement de gaz, comme par exemple celui d'un véhicule automobile, comporte des tronçons tubulaires reliés entre eux par un élément de conduit flexible comme par exemple un soufflet, selon l'invention par des organes à ressort s'engageant autour de l'élément de conduit, avec des parties d'enveloppe reliées chacune à un tronçon tubulaire et stenga- geant avec des saillies axialement l'une dans l'autre, et avec au moins un lien annulaire coaxial au soufflet et reliant les deux parties d'enveloppe, dans la région de leurs saillies, par-dessus leur périphérie. Les saillies s'engagent axialement l'une dans l'autre ou bien un évidement subsistant entre deux saillies d'une partie d'enveloppe vient en prise avec une saillie de l'autre partie d'enveloppe. Les saillies se trouvent toutes à la même distance radiale (du soufflet) et s'engagent, en conséquence, les unes dans les autres dans une surface périphérique commune. La déformabilité élastique, ou rigidité, du lien annulaire, d'une part, et des saillies des parties d'enveloppe, d'autre part, peut à cet égard être choisie de différentes façons accordées l'une à l'autre. Ainsi le lien annulaire peut être réalisé en tant qu'organe d'amortissement, c'est-àdire présenter une rigidité moindre. Il peut éventuellement aussi être légèrement déformable élastiquement. Les saillies des parties d'enveloppe peuvent cependant, en outre, elles aussi être dans une certaine mesure flexibles et éventuellement élastiquement déformables de manière amortie de façon à pouvoir toutes deux résorber des forces exercées lors du fonctionnement de l'appareil d'échappement des gaz. Dans des formes de réalisation de ce genre le lien annulaire est de préférence réalisé en tant que câble métallique ou en tant que bande plate en fil tressé. De plus, dans des formes de réalisation préférées du lien annulaire il est prévu que celui-ci soit réalisé sous la forme d'un ressort hélicoïdal fermé, placé autour des parties d'enveloppe et dont le diamètre des spires est constant, ou sous la forme d'un anneau à ressort, éventuellement avec guidage sinusoïdal. Par conséquent, une ligne reliant les centres des différentes spires du ressort hélicoïdal entoure le soufflet coaxialement. Si les parties d'enveloppe, en particulier leurs saillies, sont réalisées de façon à être élastiquement déformables alors le lien annulaire peut être réalisé sous une forme parfaitement rigide, comme par exemple en tant que bague métallique rigide. Alors que le lien annulaire est de préférence un lien annulaire sans fin ou éventuellement en fait une bande sans fin, il peut être prévu dans une autre forme de réalisation que les extrémités libres de l'élément en forme de fil ou de bande, ou analogue, formant le lien annulaire soient reliées au moyen d'une fermeture. Alors que les saillies des parties d'enveloppe sont, dans une forme de réalisation particulièrement préférée, réalisées sous une forme sinusoïdale et s'engagent l'une dans l'autre, elles peuvent aussi être réalisées de manière à être rectangulaires, en projection radiale, et entourer le soufflet coaxialement. La distance, dans la direction périphérique, entre les saillies des parties d'enveloppe devrait être comprise entre 5 et 200, un mouvement de rotation relatif des parties d'enveloppe de + 50 étant, de manière particulièrement préférée, admis. Le lien annulaire peut être fixé de multiples fa çons aux saillies des parties d'enveloppe. Il est d'abord assujetti en direction axiale, de préférence serré autour des saillies des parties d'enveloppe de sorte que des forces axiales, angulaires et latérales sont résorbées. Si le lien annulaire est, en outre, assujetti localement aux saillies des parties d'enveloppe, alors des mouvements de rotation peuvent également être résorbés. Dans une forme de réalisation particulièrement préférée il est prévu que le lien annulaire, au contact des saillies, soit protégé contre le risque de glissement axial et/ou que le lien annulaire au contact des saillies soit protégé contre le risque de coulissement angulaire relatif par rapport à ces dernières (contre la torsion). Des formes de réalisation préférées prévoient que le lien annulaire soit posé dans des rainures ou tronçons de rainures formés dans les saillies des parties d'enveloppe, des crampons fixés aux saillies des parties d'enveloppe s'engageant localement en particulier sur le lien annulaire et/ou le lien annulaire étant relié aux saillies des parties d'enveloppe par soudage par points. Au lieu d'une rainure il peut également être prévu, dans une autre forme de réalisation, que les parties d'enveloppe viennent en prise l'une dans l'autre axialement avec des saillies sinusoïdales. En remplacement ou en complément de rainures ou d'encoches il peut encore être prévu, dans une forme de réalisation préférée, que des attaches découpées dans les saillies des parties d'enveloppe s'engagent par-dessus le lien annulaire et assujettissent celui-ci. Alors que dans les formes de réalisation décrites ci-dessus le lien annulaire est en principe placé autour des demi-enveloppes et est donc disposé sur le côté extérieur de ces dernières, il est prévu pour une forme de réalisation particulièrement préférée que le lien annulaire soit monté à l'intérieur des saillies des parties d'enveloppe et soit saisi de l'intérieur et d'en bas et retenu par les extrémités libres des saillies. Une autre forme de réalisation se caractérise en ce que le lien annulaire est posé et retenu dans des pièces profilées en U, placées et fixées sur les saillies des parties d'enveloppe, les extrémités libres des ailes des pièces en U étant éventuellement repliées l'une vers l'autre. Au total, il est obtenu grâce à l'invention un dispositif simple, léger et peu coûteux permettant de procéder à une adaptation, compte tenu des forces à résorber, par l'intermédiaire de la rigidité des parties d'enveloppe et/ou du lien annulaire. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante dans laquelle des exemples de réalisation de l'invention seront expliqués en détail en se référant aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente un premier exemple de réalisation du dispositif selon l'invention équipé d'un câble placé sur les demi-enveloppes et par-dessus lequel s'engagent localement des attaches la figure 2 représente une autre forme de réalisation du dispositif selon l'invention munie d'un câble métallique posé dans des rainures ménagées par matriçage dans les demi-enveloppes la figure 3 représente une troisième forme de réalisation du dispositif selon l'invention équipé d'un câble métallique retenu radialement par des encoches dans les demienveloppes la figure 4 représente une forme de réalisation dans laquelle le câble métallique est monté à l'intérieur des demi-enveloppes et est entouré d'attaches découpées dans ces dernières et se trouve ainsi retenu radialement ; la figure 5 représente une forme de réalisation présentant des profilés en U placés sur les demi-enveloppes et dont les ailes libres sont placées autour du câble métallique posé entre ces dernières ; et la figure 6 représente encore une forme de réalisation du dispositif selon l'invention qui comporte des attaches de retenue mises en place et retenant le câble à l'encontre de moments de torsion. Le dispositif selon l'invention pour relier de manière articulée des tubes d'un appareil d'échappement de gaz comporte des tronçons tubulaires 1, 2 qui sont reliés entre eux, de manière flexible et articulée, par l'intermédiaire d'un soufflet 3. Le tronçon tubulaire 1 se rétrécit en 4 et fait saillie avec un prolongement 5 à l'intérieur du soufflet 3 jusque dans la région du tronçon tubulaire 2. Sur les tron çons tubulaires 1, 2 sont placées extérieurement des parties d'enveloppe 6, 7 qui s'engagent axialement l'une dans l'autre dans une région A (figure 1), les saillies 8, 9, qui s'engageant l'une dans l'autre, présentant entre elles dans la direction périphérique un espacement B qui permet une rotation relative des parties d'enveloppe 6, 7 de 5 à 200, dans l'exemple représenté d'environ 50. Dans la région de chevauchement A les deux parties d'enveloppe 6, 7 sont entourées d'un élément annulaire présentant la forme d'un câble métallique 10, qui s'engage autour de ces deux parties. En premier lieu le câble est retenu dans la direction axiale par des attaches il découpées dans les saillies 8, 9 des demi-enveloppes. Les attaches ll peuvent retenir les parties du câble 10, autour desquelles elles s'engagent, également dans la direction angulaire, c'est-àdire en liaison de forme, à l'encontre de l'action de moments de torsion. Grâce au câble flexible à effet amortissant 10, des mouvements de translation dans toutes les directions d'axe, c'est-à-dire des mouvements axiaux, angulaires et latéraux des deux tronçons tubulaires 1, 2 sont résorbés élastiquement de façon amortie de sorte qu'ils n'exercent pas pleinement leur effet sur le soufflet 3. Il en est de même pour des mouvements de rotation dans la mesure où le câble 10 est retenu en liaison de forme par les attaches 11. Des mouvements ou forces issus d'un tronçon tubulaire doivent d'abord vaincre la rigidité du câble métallique 10 avant d'être transmis à l'autre demi-enveloppe et, par conséquent, à l'autre tronçon tubulaire. Les demi-enveloppes sont découplées l'une de l'autre de telle manière que des contraintes transmises à l'appareil d'échappement de gaz sont diminuées par l'intermédiaire du dispositif selon l'invention. Des oscillations se trouvent réduites. De petits mouvements ne provoquent, en fonction de la rigidité du câble, que de petits efforts qui n'occasionnent que de légers mouvements transmis. Dans la forme de réalisation de la figure 2 il est formé à la périphérie des parties d'enveloppe 6, 7, dans leurs saillies 8, 9 qui se chevauchent ou s'engagent axialement l'une dans l'autre, par matriçage des rainures ou tron çons de rainure 12 orientés dans la direction périphérique. De plus, le câble 10 peut être retenu par des crampons 13 s'engageant sur ce dernier et fixés aux saillies 8, 9 des demi-enveloppes, ou être assujetti par points localement sur les saillies 8, 9 afin de résorber ainsi également des forces de rotation (figure 2). Dans la forme de réalisation de la figure 3 sont ménagées dans les saillies 8, 9 des encoches individuelles 14 dans lesquelles le câble 10 peut être posé et fixé localement. En outre, il peut là aussi être prévu des crampons 13 ou assujettissements par points, comme décrit précédemment (figure 3). Les extrémités libres du câble 10 peuvent être reliées entre elles par une fermeture de câble. Dans la forme de réalisation de la figure 4 le câble 10 est monté à l'intérieur des parties d'enveloppe 6, 7 afin qu'il puisse exercer ses effets d'élasticité et d'amortissement les extrémités extérieures des saillies 8, 9 des parties d'enveloppe 6, 7 sont repliées autour du câble 10 et par-dessous celui-ci de sorte qu'elles s'engagent sous ce dernier de l'intérieur des demi-enveloppes 6, 7 de façon à le soutenir. Lorsqu'il s'agit de résorber des forces de rotation les régions repliées des saillies 8, 9 peuvent être localement enfoncées dans le câble métallique ou bien celui-ci peut être localement soudé par points aux saillies 8, 9. Dans la forme de réalisation de la figure 5 des pièces profilées 16 présentant en coupe une forme en U sont assujetties, par exemple par soudage, aux saillies 8, 9 des demi-enveloppes 6, 7. Le câble 10 est posé dans les pièces profilées 16 de sorte qu'il est retenu axialement par les pièces profilées 16. Les extrémités 17 des ailes libres des pièces profilées 16 sont repliées l'une vers l'autre de sorte qu'elles saisissent le câble 10. La figure 6 représente une forme de réalisation du dispositif selon l'invention dans laquelle le câble 10 est retenu, à l'encontre de moments de torsion agissant sur ce dernier, par des attaches 18 rivetées sur les demi-enveloppes 6, 7 dans la région des saillies 8, 9. Alors que jusqu'ici l'invention a été décrite en se référant à un câble métallique à élasticité amortie, d'autres éléments annulaires à élasticité amortie peuvent également être prévus et placés autour des demi-enveloppes 6, 7, en particulier dans la région de leurs saillies 8, 9 s'engageant axialement l'une dans l'autre, comme par exemple des bandes plates à fils métalliques tressés, des bagues à ressort, par exemple également guidées sinusoïdalement, des ressorts hélicoïdaux ou spiraux à boudin ou analogues. Dans ce cas les demi-enveloppes 6, 7 et en particulier leurs saillies 8, 9 sont de préférence rigides et présentent par conséquent une rigidité extrêmement forte. Toutefois, des propriétés d'élasticité amortie, c'est-à-dire une moindre rigidité, peuvent également être prévues pour les demi-enveloppes 6, 7, c'est-à-dire en particulier leurs saillies 8, 9 . Si c'est le cas, alors la pièce s'engageant autour de celles-ci peut également être une bague rigide, auquel cas les mouvements d'oscillation sont résorbés et transmis, du fait que par exemple dans le cas d'un mouvement angulaire les extrémités libres 8, 9 se replient élastiquement en fonction du plan dans lequel le mouvement a lieu. Alors que, d'autre part, les éléments annulaires s'engageant autour des saillies 8, 9 des demi-enveloppes 6, 7 sont des éléments sans fin, comme par exemple des bagues sans fin, il peut également être prévu des éléments annulaires dont les extrémités sont reliées entre elles au moyen de fermetures. REVENDICATIONS 1 - Dispositif qui, destiné à relier de manière articulée des tubes d'un appareil d'échappement de gaz, comme celui d'un véhicule automobile, comporte des tronçons tubulaires reliés par un élément de conduit flexible, comme par exemple un soufflet, caractérisé par des organes à ressort s'engageant autour de l'élément de conduit flexible (3), avec des parties d'enveloppe (6, 7) reliées chacune à un tronçon tubulaire et s'engageant avec des saillies (8, 9) axialement l'une dans l'autre, et avec au moins un lien annulaire (10) coaxial au soufflet et qui relie les deux parties d'enveloppe (6, 7) entre elles, dans la région des saillies (8, 9), pardessus leur périphérie. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lien annulaire est élastiquement déformable de fa çon à pouvoir être ramené à son état initial. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les parties d'enveloppe (6, 7) présentent des saillies à ressort. 4 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le lien annulaire est réalisé sous la forme d'un câble métallique (10). 5 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est réalisé en tant que bande plate en fil métallique tressé. 6 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est réalisé sous la forme d'un ressort hélicoïdal fermé, placé autour des parties d'enveloppe et dont les spires présentent un diamètre constant. 7 - Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérise en ce que le lien annulaire (10) est réalisé sous la forme d'une bague à ressort. 8 - Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est réalisé sous une forme sinusoïdale. 9 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est rigide. 10 - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est une bague métallique rigide. 11 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est réalisé sous la forme d'un lien annulaire sans fin. 12 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que des extrémités libres du lien annulaire (10) sont reliées entre elles au moyen d'une fermeture. 13 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties d'enveloppe (6, 7) s'engagent l'une dans l'autre axialement avec des saillies sinusoïdales (8, 9). 14 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les saillies (8, 9), s'engageant l'une dans l'autre, des parties d'enveloppe (6, 7) sont, en projection radiale, rectangulaires et entourent le soufflet coaxialement. 15 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les saillies (8, 9) des parties d'enveloppe (6, 7) présentent entre elles, dans la direction périphérique, un espacement libre de 5 à 200. 16 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est protégé, au niveau des saillies (8, 9), contre le risque de glissement axial. 17 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est protégé, au niveau des saillies (8, 9), contre le risque de déplacement angulaire relatif par rapport à ces dernières (contre le risque de torsion). 18 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est mis en place dans des rainures ou tronçons de rainure (12) s'étendant dans la direction périphérique et ménagés dans les saillies (8, 9) des parties d'enveloppe (6,7). 19 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des crampons (13) fixés aux saillies (8, 9) des parties d'enveloppe (6, 7) s'engagent localement par-dessus le lien annulaire (10). 20 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est relié aux saillies (8, 9) des parties d'enveloppe (6, 7) par soudage par points. 21 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des attaches (11) découpées dans les saillies (8, 9) des parties d'enveloppe (6, 7) s'engagent par-dessus le lien annulaire (10) et l'assujettissent. 22 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans les saillies (8, 9) des parties d'enveloppe (6, 7) sont prévues des encoches (14) s'étendant dans la direction périphérique. 23 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est monté à l'intérieur des saillies (8, 9) des parties d'enveloppe (6, 7) et est saisi de l'intérieur par en-dessous et retenu par les extrémités libres des saillies (8, 9). 24 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que le lien annulaire (10) est posé et retenu dans des pièces profilées en U (16), mises en place et fixées sur les saillies (8, 9) des parties d'enveloppe (6, 7), les extrémités libres des ailes (17) des pièces en U (16) étant éventuellement repliées l'une vers l'autre.