Brevet FR2743604A1 — publié le 19970718

La présente invention concerne un joint d'échappement, en particulier pour un accouplement d'échappement à rotule entre deux tronçons de tube d'échappement. On sait que lors du montage d'une voiture, et plus particulièrement d'une voiture à moteur transversal, il est nécessaire de prévoir un accouplement flexible entre le collecteur d'échappement fixé au moteur, et le tuyau d'échappement fixé à la carrosserie et supportant le pot d'échappement. Afin d'absorber les mouvements relatifs entre le collecteur et le tuyau d'échappement, et afin d'assurer l'étanchéité, l'un des tronçons de tube est équipé d'une bride présentant une face plane sur laquelle prend appui une face extrême plane d'un joint d'échappement annulaire présentant une face interne cylindrique montée sur ce premier tronçon de tube et une face externe ayant une portion sphérique sur laquelle prend appui une bride associée au second tronçon de tube et présentant une surface interne sphérique prenant appui sur la face externe sphérique du joint d'échappement. Les brides associées aux tronçons de tube sont par ailleurs fixées l'une à l'autre de façon élastique. Lors des mouvements relatifs des tronçons de tube d'échappement les surfaces sphériques en regard frottent l'une contre l'autre et l'étanchéité est assurée d'une part en raison de l'élasticité du matériau composite formant le joint d'échappement et d'autre part en raison de l'état de surface lisse des surfaces sphériques en regard. La recherche d'une étanchéité de plus en plus poussée pour les accouplements d'échappement flexibles conduit à utiliser des matériaux composites ayant des surfaces sphériques de plus en plus lisses. La finesse des matériaux utilisés a pour conséquence une diminution de résistance mécanique de sorte que sous l'effet des vibrations axiales et des hausses de température auxquelles le joint d'échappement est soumis celui-ci tend à se tasser et à s'évaser entre les brides. Lors des oscillations des deux tronçons de tube d'échappement l'un par rapport à l'autre, la matière composite s'étendant entre les brides est soumise à des efforts alternés qui provoquent sa détérioration, ce qui entraîne progressivement un tassement de plus en plus prononcé du joint d'échappement et une perte de l'étanchéité assurée par celui-ci. Selon l'invention on prévoit un joint d'échappement comportant une bague de cerclage affleurant la surface externe sphérique du joint d'échappement et s'étendant au voisinage de la face extrême plane. Ainsi, sans empêcher les oscillations des tron çons de tube l'un par rapport à l'autre, la bague de cerclage assure un maintien de la matière composite et évite un évasement de celle-ci de sorte que la longévité du joint d'échappement s'en trouve considérablement accrue. Selon une version avantageuse de l'invention, la bague de cerclage comporte un bord qui coïncide avec la face extrême plane du joint d'échappement. Ainsi, quel que soit le sens des oscillations des tronçons de tube l'un par rapport à l'autre la bague de cerclage prend appui sur la face plane de la bride associée et l'on évite un mouvement relatif de la bague de cerclage par rapport à la matière composite. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, la bague de cerclage comporte un bord qui coïncide sensiblement avec un bord de la bride présentant une surface interne sphérique. Ainsi, tout en réalisant un maintien optimum de la matière composite, on minimise le frottement entre la surface interne sphérique de la bride et la surface externe de la bague de cerclage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention, en relation avec les figures ci-jointes parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un accouplement d'échappement équipé d'un joint d'échappement selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe partielle agrandie du joint d'échappement selon l'invention. En référence aux figures, l'accouplement d'échappement comporte d'une façon connue en soi un premier tronçon de tube 1 équipé d'une première bride 2 présentant une surface plane 3 en retrait par rapport à une extrémité du premier tronçon de tube 1, et un second tronçon de tube 4 équipé d'une seconde bride 5 présentant une surface interne sphérique 6 s'étendant en regard du premier tronçon de tube. Un joint d'échappement annulaire en matière composite est disposé entre les brides. Le joint d'échappement a une forme de bague et comporte une face interne cylindrique 7 montée sur l'extrémité en saillie du premier tronçon de tube 1 et une face externe ayant une portion sphérique 8 sur laquelle la face interne sphérique 6 de la seconde bride 5 prend appui. Le joint d'échappement comporte en outre une face extrême plane 9 qui prend appui sur la face plane 3 de la première bride 2. Par ailleurs, l'accouplement comporte des moyens élastiques non représentés assurant un assemblage élastique des brides. Selon l'invention le joint d'échappement comporte une bague de cerclage 10 qui affleure la surface externe sphérique 8 du joint d'échappement et s'étend au voisinage de la face extrême plane 9 de celui-ci. De préférence un bord 11 de la bague de cerclage coïncide avec la face extrême plane 9 du joint d'échappement tandis que le bord opposé 12 de la bague de cerclage coïncide sensiblement avec un bord 13 de la face interne sphérique de la seconde bride 5 pour une position de repos de l'accouplement comme illustré sur la figure 1. Le joint d'échappement selon l'invention peut être réalisé de façon classique en disposant une préforme cylindrique dans un moule ayant une extrémité présentant une face interne sphérique concave et en comprimant axialement la préforme. La matière composite formant la préforme est de préférence constituée de fils métallique en vrac, tissés ou tricotés entre lesquels sont disposées des particules ou une nappe de matière réfractaire telle que du mica qui est emprisonné dans les fils métalliques lors de la compression axiale. La bague de cerclage selon l'invention est de préférence disposée dans le moule en même temps que la préforme coaxialement à celle-ci de sorte qu'elle vient automatiquement affleurer la surface externe sphérique du joint d'échappement lors de la compression axiale de la préforme.La bague de cerclage peut être réalisée sous forme d'un tronçon de tube cylindrique par emboutissage d'une plaque d'acier ou encore par soudure ou sertissage d'une bande d'acier. Lors de la compression axiale la bague de cerclage se déforme et s'ancre dans la matière composite. Les bords de la bague de sertissage peuvent être rectilignes ou découpés pour constituer des griffes d'accrochage dans le matériau composite lors de la compression axiale. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, lorsque le joint d'échappement selon l'invention doit être utilisé dans un accouplement d'échappement présentant un grand débattement on peut prévoir une bague de cerclage 10 dont le bord supérieur 12 s'étend à l'intérieur de la surface interne sphérique de la seconde bride pour une position de repos de l'accouplement afin d'éviter que le bord 13 de la seconde bride ne soit dégagé de la bague de cerclage lors des oscillations relatives des tronçons de tube d'échappement. REVENDICATIONS 1. Joint d'échappement annulaire en matière composite ayant une forme de bague comportant une surface interne cylindrique (7), une face externe ayant une portion sphérique (8) et une face extrême plane (9), caractérisé en ce qu'il comporte une bague de cerclage (10) affleurant la surface externe sphérique (8) et s'étendant au voisinage de la face extrême plane (9). 2. Joint d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de cerclage (10) comporte un bord (11) qui coïncide avec la face extrême plane (9) du joint d'échappement. 3. Accouplement d'échappement comportant un premier tronçon de tube (1) équipé d'une première bride (2) présentant une surface plane (3), un second tronçon de tube (4) équipé d'une seconde bride (5) présentant une face interne sphérique (6) s'étendant au regard du premier tronçon de tube, et un joint d'échappement selon la revendication 1 ou la revendication 2 disposé entre la première bride et la seconde bride, caractérisé en ce que la bague de cerclage (10) comporte un bord (12) qui coïncide sensiblement avec un bord (13) de la seconde bride pour une position de repos de l'accouplement.