Brevet FR2766551A1 — publié le 19990129

DISPOSITIF DE JONCTION DE DEUX PARTIES DE CONDUIT TUBULAIRES La présente invention concerne un dispositif de jonction de deux parties de conduit tubulaires, en particulier de parties de conduit dans le système d'échappement d'un véhicule automobile, les parties de conduit présentant des raccords entre lesquels est disposé un dispositif d'étanchéité et les raccords étant pressé l'un contre l'autre en direction axiale par un dispositif à ressort. Par la demande de brevet DE 44 44 550 Ai, on connaît un dispositif de jonction de deux parties de conduit tubulaires conformes au genre. Le dispositif à ressort permettant de produire un effort de précontrainte entre les deux raccords présente un ressort en cuvette s'appuyant contre un raccord et un autre ressort en cuvette formant une jonction efficace avec l'autre raccord respectif. Les deux ressorts en cuvette sont précontraints l'un contre l'autre par des pinces. Cependant, le dispositif connu antérieurement a une structure relativement coûteuse et nécessite en outre un emplacement de montage supplémentaire assez important. Par le brevet FR 2 360 028, on connaît un dispositif analogue par lequel un système d'échappement d'un moteur de véhicule automobile doit également être isolé des vibrations engendrées par le moteur. Entre les deux raccords on contraint alors un ressort hélicoïdal qui tend à séparer les deux parties de conduit en direction axiale. Cependant, cette jonction de conduits a l'inconvénient de n'isoler les vibrations du moteur que de manière insuffisante. La demande de brevet DE 196 53 906.4 non publiée antérieurement décrit un dispositif d'isolation de parties de conduit dans le système d'échappement d'un véhicule automobile; dans ce cas, un dispositif à ressort avec deux branches de ressort est introduit dans des fentes d'un raccord d'une partie de conduit et les branches de ressort s'appuient contre une partie d'une section finale. Cependant, ce dispositif plus ancien est également encore relativement coûteux. C'est pourquoi, la présente invention a pour objet de proposer un dispositif du type cité au début qui permette d'obtenir une isolation des vibrations du moteur, de manière simple et à un coût avantageux, en utilisant l'espace de montage le plus réduit possible. Cet objet est résolu selon la présente invention par le fait que le dispositif à ressort présente un ressort en fil métallique qui entoure l'un des deux raccords au moins en partie par deux branches de ressort et s'appuie par celles-ci contre ce raccord tandis qu'il est mis en contrainte par les mêmes branches de ressort ou une autre partie du ressort en fil métallique contre une butée de l'autre raccord. Le dispositif selon la présente invention permet d'une part, d'assembler, de manière optimale et de manière étanche au gaz, deux tuyaux d'échappement d'un système d'échappement d'un véhicule automobile et d'autre part, d'isoler les vibrations du système d'échappement engendrées par le moteur dans le système d'échappement, par rapport à la carrosserie. Par rapport aux solutions connues, en ce qui concerne l'espace de montage, la possibilité de réalisation, les coûts et le montage, la solution selon la présente invention peut être parfaitement conforme aux caractéristiques citées. En particulier, le dispositif à ressort réalisé à partir d'un ressort en fil métallique, notamment un fil métallique rond peut être fabriqué à des coûts particulièrement avantageux. De plus, cet assemblage requiert un espace de montage très réduit et permet parallèlement des formages très simples aux extrémités du tuyau ou un mode de réalisation simple des raccords. Le dispositif de jonction selon la présente invention permet de renoncer à des éléments supplémentaires d'isolation dans le système d'échappement puisque le point de séparation existant habituellement entre une partie avant et une partie arrière du système d'échappement peut assurer en même temps la fonction de l'élément d'isolation. De cette manière, on réalise une économie sur le plan financier et on réduit également le poids du système d'échappement. Selon des modes de mise en oeuvre avantageux de la présente invention: le raccord enfermant au moins en partie le ressort en fil métallique est muni de fentes opposées et dans lesquelles sont introduites les deux branches de ressort qui s'appuient par un côté contre le raccord et sont pressées du côté opposé contre une butée de l'autre raccord; la butée est conçue sous forme d'un bourrelet annulaire; le ressort en fil métallique présente des doubles branches de ressort, une branche de ressort intérieure et une branche extérieure étant prévues sur les côtés opposés, les branches intérieures de ressort s'appuyant contre une butée de l'un des tuyaux et les branches extérieures de ressort s'appuyant contre une butée de l'autre tuyau; la butée en tant que raccord sur l'un des tuyaux est constituée sous forme d'un bourrelet annulaire et la butée sur l'autre raccord est formée de deux pattes de fixation en saillie radialement vers l'extérieur; entre les branches de ressort intérieure et extérieure est disposée au moins une spire; l'un des raccords est muni d'un prolongement cylindrique dans lequel est disposé un coussin amortisseur en forme d'anneau qui recouvre l'espace intermédiaire entre le prolongement du raccord et l'autre partie du tuyau; le ressort en fil métallique entoure au moins un raccord par une zone arquée d'au moins 180 approximativement, une branche latérale étant guidée à partir de l'extrémité de la zone arquée sous forme d'une courbure inverse en passant sur l'autre raccord et chaque branche latérale étant pressée avec au moins un point d'appui étant serrée contre une butée de l'autre tuyau; entre les deux branches latérales est disposé au moins un troisième point d'appui pour le pressage contre une butée de l'autre tuyau; les deux branches latérales sont réunies en formant un ressort en fil métallique fermé; les deux raccords sont réalisés en forme de sphère au moins approximativement et en ce que le ressort en fil métallique est symétrique; le ressort en fil métallique est constitué sous forme d'un fil rond; le ressort en fil métallique est muni d'une plaque formant poussoir. D'autres modes de réalisation avantageux et développements de la présente invention ressortent des exemples de réalisation expliqués ci- après à l'aide des figures. Les figures montrent: Figure 1: une vue de face d'un premier mode de réalisation; Figure 2: une coupe selon la ligne II-II de la figure 1; Figure 3: une vue latérale du mode de réalisation selon la figure 1; Figure 4: une vue de dessus du mode de réalisation selon la figure 1; Figure 5: une vue frontale d'un second mode de réalisation; Figure 6: une vue latérale du second mode de réalisation; Figure 7: une vue frontale d'un troisième mode de réalisation; Figure 8: une vue latérale du mode de réalisation selon la figure 7; Figure 9: une coupe longitudinale d'un quatrième mode de réalisation; Figure 10: une vue latérale d'un cinquième mode de réalisation; Figure 11: une vue frontale du mode de réalisation selon la figure 10; Figure 12: une vue frontale dans le sens de la flèche A de la figure 10 (opposé à la vue selon la figure 11); Figure 13: une vue latérale d'un sixième mode de réalisation; Figure 14: une vue frontale du mode de réalisation selon la figure 13; Figure 15; une vue frontale d'un septième mode de réalisation; Figure 16: une vue latérale du mode de réalisation selon la figure 15 et Figure 17: une coupe selon la ligne XVII-XVII selon la figure 15 (sans ressort en fil métallique). Par souci d'uniformisation et pour une meilleure compréhension, les éléments identiques sont désignés par les mêmes références dans les modes de réalisation décrits ci-après à l'aide des figures. Pour assembler deux tuyaux d'échappement 1 et 3 l'un avec l'autre et isoler en même temps les vibrations engendrées par un moteur non représenté, une bague d'étanchéité 4 est insérée entre les deux extrémités de tuyau pour assurer l'étanchéité. Un ressort en fil métallique 5, réalisé à partir d'un fil rond, en tant que dispositif à ressort serre l'une contre l'autre les deux extrémités des tuyaux d'échappement 1 et 3. Le tuyau d'échappement 1 qui, en tant que tuyau intérieur, dépasse dans le tuyau d'échappement 3, présente à son extrémité en tant que raccord un bourrelet 2 contre lequel le ressort en fil métallique 5 s'applique par un formage coudé de manière appropriée des deux côtés opposés. Le tuyau d'échappement 3 chevauche et dépasse la bague d'étanchéité 4 par un raccord 3a, en direction axiale, et est muni d'une fente 6 en deux endroits opposés. Le ressort en fil métallique 5 est en forme d'étrier avec deux branches latérales 5a et 5b et une partie transversale 5c reliant les deux branches latérales entre elles. Les figures 2 et 3 montrent que les deux branches latérales Sa et 5b s'appuient en deux endroits 7a et 7b, de chaque côté, contre une paroi de la fente 6 du tuyau extérieur 3 ou de son raccord 3a. Le ressort en fil métallique s'appuie également de chaque côté sur le bourrelet 2 du tuyau d'échappement 1 par une courbure inverse 7c du ressort en fil métallique 5 qui se trouve entre les deux endroits 7a et 7b. La figure 1 montre que le ressort en fil métallique 5 entoure le tuyau intérieur 1, des deux côtés, par de légères courbures vers l'extérieur 8a et 8b. Parallèlement, de cette manière, le ressort en fil métallique 5 est centré et protégé contre un glissement. Dans la partie supérieure, le ressort en fil métallique 5 repose également de manière ajustée contre le tuyau extérieur 3 par une légère courbure 935 vers l'intérieur. En même temps, par la courbure vers l'intérieur 9, une butée pour le ressort en fil métallique 5 est également prédéfinie lors du montage. Pour faciliter le montage on peut prévoir de rapporter sur le ressort en fil métallique 5, au niveau de la partie transversale 5c supérieure, une plaque formant poussoir 10 (voir vue latérale de la figure 1 et vue de dessus de la figure 4, représentation sous forme de ligne en traitspoints) qui permet un montage plus facile. L'assemblage de la plaquepoussoir 10 avec le ressort en fil métallique 5 peut être réalisé de n'importe quelle manière, par exemple par soudage, brasage ou collage. Les figures 5, 6, 7 et 8 décrivent d'autres modes de réalisation du ressort en fil métallique 5 présentant par ailleurs une structure identique. Afin que le ressort en fil métallique 5 ait un point d'appui par côté, contre le tuyau extérieur 3 ou son raccord 3a, une patte de fixation lia et llb peut être formée vers l'extérieur du tuyau extérieur 3, de chaque côté. Il en résulte que le ressort en fil métallique 5 a de chaque côté un point d'appui contre le bourrelet 2 du tuyau intérieur 1 et contre les pattes de fixation lia et l1b du tuyau extérieur. Comme le montrent en outre les figures 5 et 6, le ressort en fil métallique 5 présente dans ce cas, de chaque côté, des doubles branches de ressort avec deux branches de ressort intérieures Sa et 5b et deux branches de ressort extérieures 5d et 5e. Les deux branches de ressort 5a et 5b reposent alors contre le bourrelet 2 tandis que30 les branches de ressort extérieures 5d et 5e reposent contre les pattes de fixation lla et llb. Le mode de réalisation représenté sur les figures 7 et 8 correspond, en ce qui concerne l'appui du ressort en fil métallique 5 par les deux doubles branches de ressort 5a à 5e, au mode de réalisation représenté sur les figures 5 et 6. Cependant, pour renforcer l'effet de ressort, ce mode de réalisation est muni respectivement, dans la zone de transition entre les branches de ressort intérieure et extérieure, un enroulement hélicoïdal 12. Le nombre de spires de l'enroulement hélicoïdal 12 peut être choisi en fonction de la courbe caractéristique du ressort en fil métallique 5 et de l'espace de montage disponible. Ceci signifie que le ressort hélicoïdal 5 peut également être réalisé avec une ou plusieurs spires. La forme précise du ressort en fil métallique 5 dépend également de la courbe caractéristique respective du ressort et des espaces de montage existants de telle sorte que d'autres formes de construction et modes de réalisation du ressort en fil métallique 5 sont concevables. Afin que la jonction des tuyaux produise non seulement un effet d'isolation des vibrations mais également un effet amortisseur, on peut insérer entre le tuyau intérieur et le tuyau extérieur 3 un coussin métallique 13. Ce mode de réalisation est représenté sur la figure 9. A cet effet, le raccord 3a du tuyau extérieur 3 est muni d'un prolongement 3b cylindrique. Le coussin amortisseur 13 annulaire recouvre l'espace intermédiaire entre le prolongement 3b et le tuyau intérieur 1. Le coussin amortisseur 13, en fil métallique, peut être réalisé en une seule partie ou en plusieurs parties et couvrir tout le pourtour du tuyau intérieur 1. Cependant, il est également possible de n'insérer le coussin amortisseur que sur certains segments du pourtour. Le coussin amortisseur 13 permet d'obtenir non seulement un système amortisseur à ressort avec les possibilités d'accord en résultant mais en outre également une fonction de guidage et de palier entre les deux tuyaux 1 et 3. Grâce à l'utilisation du coussin amortisseur 13, on peut également insérer les deux tuyaux à des endroits o le système d'échappement s'affaisserait si l'on utilisait des jonctions de tuyaux traditionnelles à ressort. Les figure 10, 11 et 12 montrent un cinquième mode de réalisation avantageux pour une jonction de tuyaux. Comme on le voit, le ressort en fil métallique 5 est réalisé de telle sorte que le tuyau extérieur 3 ne doive pas spécialement dépasser nettement du tuyau intérieur 1 mais au contraire qu'il présente seulement un raccord 3a constituant un faible élargissement contre lequel repose le bourrelet 2 du tuyau intérieur 3. Le mode de réalisation de jonction de tuyaux selon les figures 10, 11 et 12 permet d'assembler les deux tuyaux directement l'un avec l'autre à l'aide d'un ressort en fil métallique 5 formé simplement et en une seule partie sans que l'un des deux tuyaux ne doive être fendu. Sur l'un des côtés, le ressort en fil métallique 5 repose contre le tuyau 3 de manière ajustée (voir figures 10 et 12), le tuyau étant enfermé pratiquement sur 180 dans une zone arquée 14a. De cette manière, le ressort en fil métallique 5 est centré et en même temps protégé contre un glissement. Sur les côtés opposés, une branche latérale 5a et 5b est respectivement assemblée avec la zone arquée 14a par l'intermédiaire d'une zone arquée de courbure inverse 14b. De chaque côté, chaque branche latérale 5a et 5b repose contre le bourrelet 2 du tuyau 1 par un point d'appui 7d dans un contact ponctuel (voir figures et 11). Les figures 13 et 14 montrent une modification du mode de réalisation représenté sur les figures 10 à 12. Par un façonnage du ressort en fil métallique 5 avec une branche intermédiaire 5f, de chaque côté entre la zone arquée de courbure inverse 14b et la branche35 latérale 5a, trois points d'appui sont créés contre le bourrelet annulaire 2, et pour préciser, 15a et 15c de chaque côté et 15b dans une zone entre les deux côtés, par exemple, le côté supérieur. De cette manière, on obtient une répartition régulière de l'effet de ressort sur la bague d'étanchéité 4 par l'intermédiaire du bourrelet 2 du tuyau. Dans ce mode de réalisation du ressort en fil métallique 5, il est en outre également possible de laisser ouvertes les deux extrémités du ressort en fil métallique et les deux branches de ressort 5a et 5b ou de les assembler mécaniquement l'une avec l'autre. Dans ce cas, ceci signifie que non seulement les deux branches de ressort Sa et 5b sont assemblées l'une avec l'autre mais également par la zone arquée 14a, sur le tuyau extérieur 3. Cependant, une division du ressort en fil métallique 5 par l'absence d'une zone arquée 14a est bien sûr également possible. Du fait des courbures vers l'extérieur 8a et 8b, dans un tel cas, le ressort en fil métallique 5 est également maintenu de manière sûre sur le tuyau extérieur 3. Au lieu de deux ou trois points d'appui 7d et 15a, b, 15c sur le bourrelet 2, un multiple pair du nombre respectif de points d'appui est également possible (c'est à dire, par exemple, 4, 6, 8 x 9, etc.). A cet effet, il suffit seulement de concevoir le ressort en fil métallique 5 de manière correspondante. Les figures 15 à 17 montrent un mode de réalisation de la jonction de tuyaux dans lequel les raccords sur les deux tuyaux 1, 3 peuvent être réalisés selon une forme sphérique la ou 3c (voir figure 17, en coupe sans le ressort en fil métallique). Le raccord 3c du tuyau 3 est alors réalisé comme une tulipe tubulaire et le pendant sous forme de raccord la est réalisé en tant que bourrelet tubulaire auquel une partie cylindrique est toutefois adjacente lb. Dans ce cas, la bague d'étanchéité 4 est insérée entre la partie cylindrique lb et l'extension 3c du tuyau 3 analogue à une tulipe tubulaire. Ce mode de réalisation sphérique des deux extrémités de tuyau permet de concevoir le ressort en fil métallique 5 de manière entièrement symétrique comme ceci est représenté sur les figures 15 et 16. Grâce à cette mesure, on évite que le ressort en fil métallique 5 ne soit éventuellement mal monté. Comme représenté, la zone arquée 14a du ressort en fil métallique 5 se répète cependant par une zone arquée 14c formée de manière identique, sur l'autre partie du tuyau, à savoir sur le tuyau 1. En fonction de la demande, le ressort en fil métallique 5 peut être cependant laissé ouvert à ses deux extrémités ou assemblé mécaniquement. Grâce aux multiples possibilités des caractéristiques de suspension et d'amortissement par le ressort en fil métallique 5, le système d'échappement peut être mieux adapté aux problèmes respectifs de vibration d'un véhicule. Comme le ressort en fil métallique 5 est seulement emboîté, aussi bien le premier montage chez le constructeur du véhicule qu'un changement en cas de réparation s'opèrent sans problème et à un coût avantageux. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour autant sortir de la portée de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de jonction de deux parties de conduit tubulaires, en particulier de parties de conduit dans le système d'échappement d'un véhicule automobile, les parties de conduit présentant des raccords entre lesquels est disposé un dispositif d'étanchéité et les raccords étant pressés l'un contre l'autre en direction axiale par un dispositif à ressort, caractérisé en ce que le dispositif à ressort présente un ressort en fil métallique (5) qui entoure l'un des deux raccords (la, 2, 3a, 3c) au moins en partie par deux branches de ressort (5a, 5b) et s'appuie par celles-ci contre ce raccord (3a, 3c) tandis qu'il est mis en contrainte par les mêmes branches de ressort (5a, 5b) ou une autre partie du ressort en fil métallique (5) contre une butée de l'autre raccord (2, la). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raccord (3a) enfermant au moins en partie le ressort en fil métallique (5) est muni de fentes (6) opposées et dans lesquelles sont introduites les deux branches de ressort (5a, 5b) qui s'appuient par un côté contre le raccord (3a) et sont pressées du côté opposé contre une butée (2) de l'autre25 raccord (la). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la butée est conçue sous forme d'un bourrelet annulaire (2). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le ressort en fil métallique (5) présente des doubles branches de ressort (5a à Se), une branche de ressort intérieure et une branche extérieure (5a, 5e et 5b, 5d) étant prévues sur les côtés opposés, les branches intérieures de ressort (Sa, 5b) s'appuyant contre une butée (2) de l'un des tuyaux (1) et les branches extérieures de ressort (5d, 5e) s'appuyant contre une butée (lia, llb) de l'autre tuyau (3). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la butée en tant que raccord sur l'un des tuyaux (1) est constituée sous forme d'un bourrelet annulaire (2) et en ce que la butée sur l'autre raccord (3a) est formée de deux pattes de fixation (lia, llb) en saillie radialement vers l'extérieur. 6. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'entre les branches de ressort intérieure et extérieure (5a, 5e et 5b, 5d) est disposée au moins une spire (12). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'un des raccords (3a) est muni d'un prolongement (3b) cylindrique dans lequel est disposé un coussin amortisseur (13) en forme d'anneau qui recouvre l'espace intermédiaire entre le prolongement (3b) du raccord (3a) et l'autre partie du tuyau (1). 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort en fil métallique (5) entoure au moins un raccord (3a) par une zone arquée (14a) d'au moins 180 approximativement, une branche latérale (5a, 5b) étant guidée à partir de l'extrémité de la zone arquée (14a) sous forme d'une courbure inverse (14b) en passant sur l'autre raccord (2) et chaque branche latérale (5a, 5b) étant pressée avec au moins un point d'appui (15a, 15c) contre une butée (2) de l'autre tuyau (1). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'entre les deux branches latérales (5a, 5b) est disposé au moins un troisième point d'appui (15b) pour le pressage contre une butée (2) de l'autre tuyau (1). 10. Dispositif selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les deux branches latérales (5a, b) sont réunies en formant un ressort en fil métallique fermé. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les deux raccords (la, 3c) sont réalisés en forme de sphère au moins approximativement et en ce que le ressort en fil métallique (3) est symétrique. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le ressort en fil métallique est constitué sous forme d'un fil rond (5). 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le ressort en fil métallique (5) est muni d'une plaque formant poussoir (10).