Brevet FR2745242A1 — publié le 19970829

SUSPENTE POUR TUBULURE D'ECHAPPEMENT DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne une suspente pour tubulure d'échappement de véhicule automobile, du type comportant un corps élastique amortisseur de vibrations traversé par deux axes parallèles, l'un permettant sa liaison à la caisse du véhicule, l'autre sa liaison à ladite tubulure, ce corps étant constitué d'un matériau élastique à module d'élasticité relativement faible de sorte à présenter lors de son extension entre lesdits axes une raideur statique peu élevée. Si l'on désigne par Z la direction des efforts verticaux de traction ou de compression qui s'exercent sur la suspente, et par Y la direction transversale perpendiculaire à la précédente et parallèle aux axes de suspension précités, on constate que le rapport entre la rigidité statique Ky de la suspente dans la direction transversale et sa rigidité statique Kz dans la direction verticale diminue notablement quand la distance entre les deux axes de suspension augmente, ceci du fait même de la flexibilité du corps élastique. Pour un corps amortisseur de structure donnée, on peut avoir par exemple Ky/Kz = 0,4 pour une distance entre axes de 24 mm, et Ky/Kz = 0,3 pour une distance entre axes de 42 mm. L'un des buts de la présente invention est de remédier à cet inconvénient, et d'obtenir une augmentation de la rigidité statique Ky pour une rigidité statique Kz donnée. A cet effet, une suspente du type mentionné au début sera, conformément à la présente invention, caractérisée en ce qu'elle comporte une armature en matériau rigide présentant une tête d'ancrage et au moins une branche partant de ladite tête et s'étendant suivant la longueur dudit corps élastique de sorte à diminuer sa flexibilité. Cette armature pourra être constituée par exemple sous la forme d'une sorte d'épingle en fil ou en lame d'acier, éventuellement de l'acier à ressort. Dans le cas d'une armature à une seule branche extérieure, cette branche pourra s'étendre le long de la face latérale arrière du corps élastique, si l'on souhaite maintenir la suspente à l'encontre des accélérations arrières auxquelles elle peut être soumise, ou au contraire le long de la face latérale avant dans le cas inverse. En principe cependant, il sera bien entendu avantageux de maintenir la suspente des deux côtés, et à cet effet, cette suspente pourra encore être caractérisée en ce que ladite armature comporte une ou plusieurs branches traversant ledit corps ou s'étendant le long d'une ou respectivement de plusieurs faces latérales dudit corps, étant entendu que deux branches intérieures, c'est-à-dire traversant ledit corps amortisseur, pourront avoir sensiblement le même effet de rigidification latérale que deux branches latérales extérieures. Pour rigidifier ledit corps amortisseur sur toutes ses faces latérales, notamment lorsqu'il a globalement la forme d'un parallélépipède rectangle, la suspente peut encore être caractérisée en ce qu'elle comporte deux branches s'étendant le long de deux faces latérales opposées dudit corps, les extrémités de ces branches étant pliées l'une vers l'autre, pour constituer des barres d'appui des deux autres faces latérales opposées dudit corps. La tête d'ancrage de l'armature pourra avoir diverses formes, et être par exemple pliée de sorte à pouvoir entourer au moins partiellement l'un desdits axes pour y prendre appui ou encore être vrillée de sorte à constituer une ou plusieurs boucles autour dudit axe. On pourrait encore mettre en oeuvre une tête d'ancrage constituée de deux crochets pliés traversant au moins partiellement ledit corps élastique. Un autre but de la présente invention est d'obtenir une suspente pour tubulure d'échappement qui tout en permettant d'amortir efficacement la transmission des vibrations dans une certaine plage de déplacements verticaux relatifs entre la tubulure et la caisse du véhicule, permette une limitation du débattement maximal en cas de forte accélération verticale descendante s'exerçant sur la tubulure, étant de plus souhaitable que la transition entre la raideur de la suspente dans sa plage de fonctionnement normal, et sa raideur dans sa plage de limitation des débattements soit la plus brève possible. A cet effet et selon une disposition complémentaire de l'invention, une suspente conforme à l'une des dispositions qui précèdent pourra encore être caractérisée en ce que l'armature comporte au moins deux branches s'étendant le long de deux faces latérales opposées dudit corps, les extrémités de ces branches étant pliées l'une vers l'autre pour constituer au moins une barre transversale s'étendant à une certaine distance de l'extrémité correspondante dudit corps pour pouvoir en limiter l'extension. Ainsi, en cas de forte accélération verticale descendante s'exerçant sur la tubulure, cette barre transversale viendra prendre appui sur l'extrémité du corps amortisseur, ce qui en limitera brusquement le débattement vertical, l'armature étant inextensible. On voit que l'invention parvient à atteindre ses différents buts d'une façon très simple et peu coûteuse en fabrication et en matière. Outre les avantages qui ressortent déjà de ce qui précède, l'utilisation d'une armature métallique rapportée sur le corps amortisseur élastique présente l'avantage d'être facilement interchangeable, ce qui permet en cas de besoin de modifier commodément le réglage de la caractéristique de limitation. Différents modes d'exécution de l'invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples nullement limitatifs avec référence aux figures du dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue en perspective d'une suspente schématique, par exemple en caoutchouc, équipée de son armature - la figure 2 est une vue en perspective montrant comment l'armature peut s'ajuster sur l'axe de suspension de la suspente à la caisse d'un véhicule - la figure 3 est une vue en coupe verticale de la suspente de la figure 1 - les figures 4 à 6 sont des vues du même genre, montrant une variante pour la forme de l'armature ; - la figure 7 est une vue en perspective d'une suspente équipée d'une autre variante d'armature, cette armature étant représentée séparément à la figure 8 - la figure 9 est une vue en perspective d'une suspente équipée d'une armature propre à en limiter l'allongement, de même que de butées intérieures propres à en limiter la compression - la figure 10 est un diagramme montrant le genre de courbe de réponse en raideur que l'on peut obtenir avec les suspentes du type de celle de la figure 9 ; et - les figures 11 à 14 sont des vues en perspective de variantes du mode de réalisation de la figure 9. Aux figures 1 à 3, le corps amortisseur de vibrations, par exemple en élastomère synthétique, a été référencé 1 ; il peut avoir toute forme appropriée, par exemple globalement parallélépipédique à coins arrondis, et est en principe traversé de deux trous 2 et 3, l'un propre à être traversé d'un axe 4 pour son accrochage à la caisse d'un véhicule (non représentée), l'autre d'un axe 5 pour l'accrochage au corps 1 de la tubulure d'échappement (également non représentée), l'axe 4 étant par exemple à section elliptique, et l'axe 5 à section ronde. L'armature rigide, par exemple en fil d'acier à ressort ou analogue, est référencée 6. Elle comporte une tête 7 pliée de sorte à s'ajuster sur l'axe 4, et deux branches latérales 8 terminées par des barres d'appui 9 pliées à angle droit et l'une vers l'autre. Le corps 1 est d'abord moulé puis l'armature 6 est mise en place avec sa tête 7 logée dans le trou 2. L'axe 4 est ensuite engagé dans ce trou et supportera donc la tête 7. Les branches latérales 8 rigidifieront alors le corps 1 vis-à-vis des efforts s'exerçant sur lui dans la direction des axes 4 et 5. Une force F s'exerçant par exemple vers l'arrière sur l'axe 5, provoquant une flexion du corps 1, sera compensée au moins partiellement par une force opposee f due à l'action de raidissement de la branche de ressort correspondante 8. Si la force F est inversée, c'est bien entendu l'autre branche 8 qui agira. Quant aux barres d'appui 9, pressées sur les deux autres faces latérales du corps 1, elles contribueront au maintien de l'armature 6 sur ce corps et éviteront entre l'armature 6 et le corps 1 des battements pouvant engendrer des bruits indésirables. Il est à noter qu'une fine pellicule de caoutchouc peut être insérée dans le même but entre la tête 7 de l'armature 6 et l'axe 4, cette pellicule pouvant même le cas échéant enrober entièrement cette armature. Dans le mode de réalisation des figures 4 à 6, l'armature référencée en 10 a la forme d'une épingle dont les deux branches parallèles 11 traversent le corps 1 à peu près en son milieu et sont pourvues à leur partie supérieure de pliages formant une tête 12 en arc de cercle presque fermé propre à s'appuyer par le dessous sur l'axe supérieur 4 de la suspente, cette tête 12 étant en outre en appui latéral sur l'une des parois du corps amortisseur élastique 1. On voit sur la figure 6 que les branches transversales 13 de la tête 12, qui sont prolongées par les branches précitées 11, prennent appui sur la moitié de l'extrémité supérieure du corps 1, grâce à quoi l'armature 10 est parfaitement maintenue en place sur ce corps. Le principe de fonctionnement est exactement le même que dans le cas précédent, une force F s'exerçant sur l'axe inférieur 5 étant au moins partiellement compensée par une force de rappel f engendrée par le rappel élastique des deux branches 11 de l'armature. Le mode de réalisation de la figure 7 est assez semblable à celui des figures 1 à 3, la différence essentielle résidant dans le fait que la tête 15 de l'armature 14 (figure 8) est vrillée de sorte à constituer plusieurs spires autour de l'axe supérieur 4 (non représenté sur les figures 7 et 8). L'armature comporte par ailleurs, comme dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, des barres d'appui 16 pliées l'une vers l'autre à angle droit à partir des extrémités des deux branches latérales 17 reliées à l'une et à l'autre des extrémités de la tête 15. Bien entendu, le mode de fonctionnement de cette suspente pourra être exactement le même que dans les cas précédents. Dans le mode de réalisation de la figure 9, ainsi que dans les variantes des figures 11 à 14, on a représenté un corps élastique d'amortissement 1' pourvu de butées intérieures 18 pouvant, en venant en appui l'une contre l'autre, limiter la déformation en compression du corps 1' lorsque les efforts verticaux agissant entre les deux axes 3 et 4 tendent à rapprocher ces deux axes l'un de l'autre, par exemple sous l'effet d'une brutale accélération verticale et ascendante s'exerçant sur la tubulure d'échappement du véhicule. Les armatures représentées sur ces différents modes de réalisation ont quant à elles le double but de maintenir latéralement le corps 1' vis-à-vis des efforts de flexion s'exerçant sur lui, et aussi de déterminer l'extension maximale admissible du corps 1 sous l'effet des efforts verticaux tendant au contraire à provoquer un brusque écartement des deux axes précités l'un par rapport à l'autre. A cet effet et en revenant au mode de réalisation de la figure 9, on peut utiliser une armature 19 constituée d'un cadre comportant, d'une part deux branches latérales 20 propres à s'appliquer latéralement sur les deux faces latérales opposées du corps 1', pour effectuer le maintien précité de ce corps vis-à-vis des efforts de flexion qu'il peut subir, et d'autre part une barre transversale 21 qui, à l'état de repos de la suspente, s'étend à une certaine distance de l'extrémité inférieure du corps 1'. Par ailleurs, l'armature comporte, aux extrémités opposées des branches latérales 20, deux autres branches transversales 22 propres à s'appuyer sur l'extrémité supérieure du corps 1' et terminées chacune par un crochet en arc de cercle 23 pouvant chacun prendre appui sous l'axe 4 (non représenté sur cette figure), qui sera engagé dans le trou correspondant 2a du corps 1'. Là encore par conséquent, on voit que l'armature 19 sera parfaitement maintenue de toute part sur le corps 1', sauf à sa partie inférieure, l'espace prévu entre l'extrémité inférieure du corps 1' et la barre transversale 21 déterminant précisément l'extension maximale autorisée pour le corps 1' lorsqu'il subit des efforts brusques tendant à écarter l'un de l'autre les axes 4 et 5 : en effet, cette extension s'arrêtera automatiquement et brusquement lorsque la barre transversale 21 viendra en appui sous l'extrémité inférieure du corps 1'. Ce mode de fonctionnement est illustré par le graphique de la figure 10, dans lequel on a représenté l'évolution de la raideur de la suspente vis-à-vis des efforts axiaux de compression et de traction qui s'exercent sur elle, les écarts d entre les deux axes 4 et 5 par rapport à un écart au repos étant notés en abscisses et les forces agissant entre les deux axes étant représentées en ordonnées. Sur ce graphique, COMP représente la zone de mise en compression dans laquelle interviennent les butées 18 du corps 1', ZU désigne la zone de fonctionnement normale en traction de la suspente, et la zone TRAC représente la raideur obtenue grâce à l'armature métallique à partir de la mise en butée précitée de la barre transversale 21 sur l'extrémité inférieure du corps 1'. Les résultats illustrés par ce graphique peuvent également être obtenus avec les variantes de réalisation des figures 11 à 14, avec différentes formes pour l'armature de fil métallique, le point commun entre ces derniers modes de réalisation résidant dans le fait que la tête d'ancrage de cette armature est constituée de deux crochets pliés en sens inverses 24 traversant la masse de la partie supérieure du corps 1' (figure 11) ou traversant simplement l'ouverture profilée 25 constituée dans ce corps 1' pour la formation des butées 18 (figures 12 à 14). Dans les variantes des figures 11 à 13, l'armature comporte une seule barre transversale limitatrice d'extension 26 reliant les deux branches latérales correspondantes 27, tandis que dans le mode de réalisation de la figure 14 cette barre transversale, référencée en 28, est double et relie deux paires de branches latérales telles que celles qui sont visibles en 29. Sur la figure 13 on a représenté en outre une variante selon laquelle les branches latérales 27 de l'armature s'étendent non pas le long des faces du corps 1' qui sont perpendiculaires aux axes des trous 2' et 3', comme dans le mode de réalisation des figures 11, 12 et 14, mais le long des deux autres faces opposées de ce corps, ceci pour privilégier le maintien de la suspente vis-à-vis des efforts s'exerçant par exemple sur l'axe inférieur 5 dans une direction qui lui est perpendiculaire. REVENDICATIONS 1. Suspente pour tubulure d'échappement de véhicule automobile, du type comportant un corps élastique amortisseur de vibrations (1) traversé par deux axes parallèles (4,5), l'un permettant sa liaison à la caisse du véhicule, l'autre sa liaison à ladite tubulure, ce corps (1) étant constitué d'un matériau élastique à module d'élasticité relativement faible de sorte à présenter lors de son extension entre lesdits axes (4,5) une raideur statique peu élevée, caractérisée en ce qu'elle comporte une armature (6) en matériau rigide présentant une tête (7) d'ancrage et au moins une branche (8) partant de ladite tête et s'étendant suivant la longueur dudit corps élastique (1) de sorte à diminuer sa flexibilité. 2. Suspente selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite armature (10) comporte une ou plusieurs branches (11) traversant ledit corps (1). 3. Suspente selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite armature (14) comporte une ou plusieurs branches (17) s'étendant le long d'une ou respectivement de plusieurs faces latérales dudit corps (1). 4. Suspente selon la revendication 3, dont le corps (1) a globalement la forme d'un parallélépipède rectangle, caractérisée en ce que l'armature (14) comporte au moins deux branches (17) s'étendant le long de deux faces latérales opposées dudit corps, les extrémités de ces branches (17) étant pliées l'une vers l'autre pour constituer des barres d'appui (16) des deux autres faces latérales opposées dudit corps (1). 5. Suspente selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite tête (7) d'ancrage est pliée de sorte à pouvoir entourer au moins partiellement l'un desdits axes (4) pour y prendre appui. 6. Suspente selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite tête (15) de l'armature (14) est vrillée de sorte à constituer une ou plusieurs boucles autour dudit axe. 7. Suspente selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite tête d'ancrage est constituée de deux crochets pliés (24) traversant au moins partiellement ledit corps élastique (1'). 8. Suspente selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que l'armature (19) comporte au moins deux branches (20) s'étendant le long de deux faces latérales opposées dudit corps (1'), les extrémités de ces branches étant pliées l'une vers l'autre pour constituer au moins une barre transversale (21) s'étendant à une certaine distance de l'extrémité correspondante dudit corps (1') pour pouvoir en limiter l'extension.