Brevet FR2761730A1 — publié le 19981009

SUSPENTE POUR TUBULURE D'ECHAPPEMENT DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne une suspente pour tubulure d'échappement de véhicule automobile, comportant une armature supérieure propre à être assujettie à la caisse du véhicule et une armature inférieure propre à être assujettie à une tubulure d'échappement s'étendant généralement dans la direction longitudinale X du véhicule, ces deux armatures étant reliées l'une à l'autre par un système élastique. Considérant la direction longitudinale X précitée, la direction transversale Y et la direction verticale Z, constituant les trois axes d'un système de référence orthonormé, ces suspentes doivent assurer la suspension fiable de la tubulure d'échappement à la caisse du véhicule avec limitation des débattements dans les directions Z et éventuellement Y. Pour limiter la transmission des vibrations entre la tubulure d'échappement et la caisse du véhicule, les caractéristiques d'élasticité et d'amortissement de la suspente devront en outre assurer - une grande souplesse de la suspente dans la direction Z, même sous précharge statique, avec un bon amortissement des vibrations et la rigidification la plus faible possible sous l'effet d'une augmentation de la fréquence de ces vibrations, ceci impliquant le rejet des modes propres à des fréquences élevées, supérieures à 400 Hz; - une faible raideur également dans la direction X pour encaisser les dilatations de la tubulure sans contraintes excessives ; et - une relative rigidité dans la direction Y. Dans l'ensemble, les suspentes actuellement connues répondent à un ou plusieurs de ces critères mais pas à la totalité, et notamment ne permettent pas d'obtenir le rejet des modes propres à des fréquences suffisamment élevées. Le but de la présente invention est de résoudre ce problème, et à cet effet une suspente pour tubulure d'échappement conforme à la présente invention est caractérisée en ce que ledit système élastique comporte un croisillon de matériau élastique massif conformé et orienté de telle sorte que sa section transversale droite par un plan transversal perpendiculaire à ladite direction longitudinale X présente globalement la forme d'une croix de Saint André dont les extrémités des quatre branches sont assujetties, pour deux d'entre elles à ladite armature supérieure, pour les deux autres à ladite armature inférieure, ledit croisillon étant entouré par au moins un anneau souple résistant à la traction, limitant ses déformations. On s'est aperçu que cette forme de croisillon permettait d'obtenir une grande stabilité des caractéristiques d'élasticité de la suspente pour de grandes variations des fréquences de vibration, ce qui signifie un rejet des modes propres vers les fréquences élevées. On obtient par ailleurs les rigidités et l'amortissement voulus dans les directions Y et Z et aussi la faible raideur en X, ce qui permet à la suspente de bien encaisser la dilatation thermique de la tubulure. L'anneau souple, selon sa disposition et son orientation, pourra limiter les débattements seulement selon la direction Z dans le sens descendant, auquel cas il s'étendra dans le plan dudit croisillon, ou selon les directions Z et Y dans un ou deux sens (vers la gauche et/ou vers la droite en direction transversale), auquel cas il pourra s'étendre dans un plan perpendiculaire à celui dudit croisillon, en entourant deux branches opposées de celui-ci. Pour la limitation des déplacements de la tubulure d'échappement à la fois dans les deux sens de la direction transversale, on pourra utiliser deux anneaux souples s'étendant chacun autour de deux branches opposées du croisillon, dans des plans à la fois pratiquement perpendi culaires entre eux et perpendiculaires au plan du croisillon. Des modes d'exécution de l'invention sont décrits ci-dessous à titre d'exemples nullement limitatifs avec référence aux figures du dessin ci-annexé dans lequel - la figure 1 est une vue d'une suspente conforme à l'invention en coupe transversale selon la ligne I-I de la figure 2 - la figure 2 montre cette suspente en coupe selon la ligne II-II de la figure 1, l'anneau souple entourant le croisillon en s'étendant dans son plan - la figure 2a est une vue analogue à celle de la figure 2 montrant la déformation de la suspente en direction axiale - la figure 3 est une vue d'une variante de suspente en coupe transversale analogue à celle de la figure 1, selon la ligne III-III de la figure 4, l'anneau souple s'étendant dans un plan perpendiculaire à celui dudit croisillon - la figure 4 est une vue de profil de la suspente de la figure 3 - la figure 5 est une vue d'une autre variante de suspente, analogue à celle de la figure 3 mais avec deux anneaux souples s'étendant chacun autour de deux branches opposées du croisillon, dans des plans à la fois pratiquement perpendiculaires entre eux et perpendiculaires au plan du croisillon - la figure 6 est la vue de profil correspondante et - la figure 7 est un diagramme montrant comparativement la raideur des suspentes connues et la raideur de suspentes conformes à l'invention. Sur les différentes figures, l'orientation de la suspente dans l'espace a été repérée par la représentation des trois axes perpendiculaires entre eux : Z pour la direction verticale, Y pour la direction horizontale et transversale et X pour la direction horizontale et axiale (selon l'axe du véhicule). La référence 1 désigne la caisse du véhicule, 2 sa tubulure d'échappement, 3 le croisillon en matière élastique massive, à caractéristiques amortissantes, ce croisillon ayant la forme d'une croix de Saint André, forme qui apparaît dans les vues selon la direction X. Dans tous les modes de réalisation, l'armature supérieure est constituée par un étrier 4 pouvant être vissé en 5 à la caisse 1 et présentant un fond plat 6 terminé par deux extrémités 7 pliées vers le bas, servant à l'adhérisation des extrémités des deux branches correspondantes 3a et 3b du croisillon 3; l'armature inférieure est constituée d'un fer plat 8 présentant en coupe transversale une forme en auge analogue et sur les extrémités pliées 9 duquel peuvent être adhérisées les extrémités des deux autres branches correspondantes 3'a et 3'b du croisillon 3. Dans les modes de réalisation des figures 1 à 4, le croisillon 3 est entouré par un seul anneau souple résistant à la traction. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2 cet anneau, référencé 10, s'étend dans le plan du croisillon 3 ; il est donc dans un plan vertical et transversal par rapport au véhicule. I1 prend appui sur les extrémités des branches du croisillon par l'intermédiaire des armatures 6 et 8. Cet anneau souple permet donc de limiter les débattements de la tubulure 2 vers le bas, dans la direction Z, mais autorise une grande amplitude des débattements horizontaux dans la direction Y. Il autorise aussi les débattements en direction X, le croisillon 3 fléchissant alors pour suivre les dilatations de la tubulure 2 sous l'effet de la chaleur, comme visible sur la figure 2a. Dans le mode de réalisation des figures 3 et 4, l'anneau souple a été référencé 11 et s'étend dans un plan perpendiculaire à celui du croisillon 3, situé à 45" du plan vertical passant par l'axe du croisillon. Cet anneau entoure donc deux branches opposées 3b, 3'b du croisillon, par l'intermédiaire des extrémités pliées correspondantes 7 et 9 des armatures 4 et 8. Cet anneau 11 est donc spécialement destiné à limiter les débattements de la tubulure 2 verticalement vers le bas et horizontalement vers la gauche de la figure 3, mais avec une plus grande liberté de débattement horizontal vers la droite. Pour limiter les débattements dans ce sens également, on peut utiliser la disposition symétrique sur la même tubulure, ou utiliser la disposition des figures 5 et 6, avec deux anneaux souples 12a, 12b perpendiculaires entre eux en même temps que perpendiculaires au plan du croisillon 3. L'un de ces anneaux entoure les branches 3a, 3'a, l'autre les branches 3b, 3'b, ceci encore par l'intermédiaire des extrémités des armatures 4 et 8. Les débattements de la tubulure 2 sont ainsi limités vers la gauche et vers la droite dans la direction Y, avec en même temps une limitation des débattements vers le bas. Les anneaux souples peuvent être en toute matière déformable appropriée, dès lors qu'elle peut présenter une résistance suffisante à la traction : on peut utiliser par exemple des fibres de verre imprégnées de résine époxy ou analogue. Outre les avantages qui ressortent déjà de ce qui précède, l'invention permet d'obtenir une grande souplesse dans le choix des caractéristiques élastiques de la suspente, à partir des mêmes éléments composants. On peut obtenir aussi un effet batteur réglable, pour prolonger en quelque sorte la faible rigidité en fréquence de la suspente, comme cela est visible sur la figure 7, le réglage s'effectuant par la détermination du poids du ou des anneaux. Sur la figure 7 on a représenté en trait plein la raideur (en N/mm) d'une suspente conforme à l'invention, en fonction de la fréquence des vibrations de la tubulure (en Hz) ; en tirets on a représenté le même genre de réponse pour une suspente connue. On voit que pour cette dernière la raideur augmente considérablement à partir de 420 Hz alors qu'à cette fréquence la raideur d'une suspente conforme à l'invention est encore très faible. REVENDICATIONS 1. Suspente pour tubulure d'échappement de véhicule automobile, comportant une armature supérieure propre à être assujettie à la caisse du véhicule et une armature inferieure propre à être assujettie à une tubulure d'échappement s'étendant généralement dans la direction longitudinale (X) du véhicule, ces deux armatures étant reliées l'une à l'autre par un système élastique, caractérisée en ce que ledit système élastique comporte un croisillon (3) de matériau élastique massif conformé et orienté de telle sorte que sa section transversale droite par un plan transversal perpendiculaire à ladite direction longitudinale (X) présente globalement la forme d'une croix de Saint André dont les extrémités des quatre branches sont assujetties, pour deux d'entre elles (3a, 3b) à ladite armature supérieure (4), pour les deux autres (3'a, 3'b) à ladite armature inférieure (8), ledit croisillon (3) étant entouré par au moins un anneau souple (10, 11, 12a, 12b) résistant à la traction, limitant ses déformations. 2. Suspente selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit anneau souple (10) s'étend dans le plan dudit croisillon (3). 3. Suspente selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit anneau souple (11) s'étend dans un plan perpendiculaire à celui dudit croisillon, en entourant deux branches opposées (3b, 3'b) de celui-ci. 4. Suspente selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte deux anneaux souples (12a, 12b) s'étendant chacun autour de deux branches (3a, 3'a ; 3b, 3'b) opposées du croisillon, dans des plans à la fois pratiquement perpendiculaires entre eux et perpendiculaires au plan du croisillon (3). 5. Suspente selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le ou les anneaux souples prennent appui sur lesdites armatures supérieure et inférieure (4, 8).