Brevet FR2883031A1 — publié le 20060915

I Bride tôle d'interface échappement La présente invention se rapporte au domaine des échappements de véhicules automobiles, et, plus particulièrement aux dispositifs de liaison entre un conduit de gaz d'échappement d'une culasse et un tube d'éohappernent d'un collecteur. Cette liaison est, généralement, obtenue au moyen d'une bride réalisée par des techniques de forge ou de fonderie. Toutefois, de telles brides présentent une rigidité Importante, ce qui a pour principale conséquence d'augmenter les contraintes au niveau de la jonction du tube d'échappement avec le conduit Il) d'échappement. II est donc important de pouvoir disposer d'un mode de liaison permettant d'intégrer les déformations dues aux dilatations thermiques des pièces. Différentes solutions ont été proposées pour atteindre ce but. Le document JP2D01263054 présente ainsi un mode de liaison d'un tube à une tête de cylindre d'un moteur â combustion interne, dans lequel l'extrémité dudit tube à raccorder, libre, est insérée entre, respectivement, un élément centreur placé l'intérieur de ladite extrémité dudit tube â raccorder, et un manchon extérieur placé autour de ladite extrémité dudit tube â raccorder. Le diamètre extérieur dudit élément centreur est ici It gieroment inférieur à celui de ladite extrémité dudit tube à raccorder, et la forme extérieure dudit élément centreur est complémentaire de la forme intérieure de ladite extrémité dudit tube à raccorder, ledit élément centreur étant équipé, à son extrémité opposée à l'extrémité insérée dans ledit tube à raccorder, d'une bride sensiblement plane de dimensions supérieures à celles de ladite extrémité dudit tube à raccorder. Les dimensions dudit manchon extérieur sont légèrement supérieures à celles de ladite extrémité dudit tube à raccorder, et la forme intérieure dudit manchon extérieur est complémentaire de la forme extérieure de ladite extrémité dudit tube à raccorder, Ledit manchon extérieur étant également équipé, à son extrémité opposée l'extrémité placée autour de ladite extrémité dudit tube à raccorder, d'une bride sensiblement plane de dimensions sensiblement supérieures à Mlles de ladite bride plane dudit élément centreur. Dans ce dispositif, les formes et dimensions dudit élément centreur st dudit manchon sont teks que. lors du montage, ladite bride dudit élément centreur est sensiblement prise en sandwich entre un joint placé au contact de ladite tête de cylindre, assurant l'étanchéité du montage, et ladite bride dudit manchon extérieur. Toutefois, si un tel montage permet des dilatations et déformations longitudinales dudit tube à raccorder, les possibilités de déformation radiale qu'il offre sont limitées, les jeux entre ladite extrémité dudit tube à raccorder et lesdits respectivement élément centreur et manchon extérieur étant nécessairement limités afin de ne pas interférer sur l'étanchéité. De plus, pour un tel montage, l'angle d'incidence dudit tube sur ladite tête de cylindre est nécessairement fixe, l'incidence étant généralement normale, ce qui limite également les possibilités de montage. Une variante de ce type de montage est présentée par le document JP7259551, dans lequel ledit élément centreur assure également la fonction de joint d'étanchéité : là encore, toutefois, la liaison est réalisée au moyen d'éléments rigides, et l'angle d'incidence du tube au moment du raccordement du tube est fixe, et l'incidence est normale. Le document US6086110 présente un dispositif de raccordement de deux tubes entre eux. Dans ce dispositif, une liaison est réalisée entre deux tubes, dont une extrémité de l'un pénètre sensiblement à l'intérieur d'une extrémité de l'autre, un flexible manchonnant les deux extrémités desdits tubes. Un ensemble de bagues souples, respectivement placées entre les deux tubes et entre ledit tube intérieur et ledit flexible, permet d'assurer l'étanchéité de l'ensemble. Toutefois la flexibilité d'un tel dispositif, conçu principalement pour limiter les propagations de vibrations le long d'une canalisation (par exemple une canalisation d'échappement d'un véhicule automobile), est relativement limitée. De plus la réalisation et le montage d'un tel ensemble sont relativement complexes et nécessitent un ajustement précis des dimensions des pièces mises en oeuvre, ce qui en augmente les coûts de fabrication. La présente invention a pour but de proposer un dispositif d'interface entre un conduit d'échappement et un tube d'échappement présentant une souplesse suffisante pour permettre les dilatations et déformations, sous l'effet des contraintes thermomécaniques auxquelles ils sont soumis, desdits tube et conduit d'échappement, et autorisant des incidences non perpendiculaires et variables dudit tube d'échappement par rapport audit conduit d'échappement. L'invention atteint son but grâce à un dispositif de raccordement d'un tube d'échappement à un conduit d'échappement, dans lequel l'extrémité dudit conduit d'échappement débouche sur un élément d'interface du moteur, dans lequel une bride de montage est placée sensiblement autour dudit tube d'échappement et fixée, par des moyens complémentaires, sur ledit élément d'interface, dans lequel un joint d'étanchéité est comprimé entre ladite bride de montage et ledit élément d'interface, dans lequel un élément approprié est inséré entre ledit tube d'échappement et ladite bride de montage, caractérisé en ce que ledit élément approprié est souple et déformable. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit élément approprié est une plaque mince de tôle, formée par emboutissage, de forme appropriée, rapportée par soudure sur le pourtour dudit tube d'échappement. Avantageusement, l'invention présente également une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: ledit élément approprié comporte des moyens de fixation à ladite bride de montage, ledit élément approprié comporte une partie formant manchon autour de ladite extrémité dudit tube d'échappement, et une partie formant bride s'étendant, autour de ladite partie formant manchon, pour former une bride sensiblement plane, ladite partie formant manchon comprend une boucle s'étendant, le long dudit tube d'échappement, dans la direction opposée à l'extrémité de raccordement dudit tube d'échappement audit conduit d'échappement, l'une des extrémités de ladite boucle étant raccordée à ladite partie formant bride dudit élément approprié, et l'autre extrémité de ladite boucle formant un retour s'étendant, le long dudit tube d'échappement, dans la direction de ladite extrémité de raccordement dudit tube d'échappement audit conduit d'échappement. Dans un mode de réalisation alternatif de l'invention, ledit élément approprié est intégré audit joint d'étanchéité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence à l'unique figure annexée présentant une vue schématique, en coupe selon l'axe longitudinal d'un tube d'échappement et d'un conduit d'échappement réalisé dans une culasse d'un moteur, d'un mode de réalisation préféré de l'invention. Cette figure présente un conduit d'échappement 1 d'un véhicule automobile, d'axe longitudinal Z, dont l'extrémité 2 débouche sur un élément d'interface 3 d'un moteur, comme par exemple une culasse. Afin de lier ledit conduit d'échappement 1 à un tube d'échappement 4, d'axe longitudinal Z', l'invention propose la mise en place, autour de l'extrémité dudit tube d'échappement 4, d'un élément 5 approprié et présentant, par le matériau le Constituant et sa mise en oeuvre, une certaine souplesse. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention. non exclusif, ledit élément approprié 5 est réalisé par emboutissage dans une tale mince (typiquement et de manière non limitative: une tôle de quelques millimètres d'épaisseur), et comprend. mspectivement, une partie 51 formant sensiblement un manchon autour de ladite extrémité dudit tube d'échappement 4, et une partie 52 s'étendant, autour d'une des extrémités de ladite partie 51, pour former une bride sensiblement plane, Ladite partie 51 forme sensiblement une boucle 510 s'étendant, le long dudit tube d'échappement 4, dans fa direction opposée à l'extrémité de raccordement dudit tube d'échappement 4 audit conduit d'échappement 1. L'une des extrémités de ladite boucle 510 est raccordée à ladite partie 52 dudit élément approprié 5. L'autre extrémité de ladite boucle 510 forme, par ailleurs, un retour 511 s'étendant, le long dudit tube d'échappement 4, dans la direction de ladite extrémité de raccordement dudit tube d'échappement 4 audit conduit d'échappement 1. Ledit retour 511 est fixé sur te pourtour dudit tube d'échappement 4, par exemple et de manière non limitative, par un cordon de soudure 512. Ainsi ledit élément approprié 5 est lié de manière étanche audit tube d'échappement 4. La partie 52 comporte, en outre, des moyens appropriés 520, destinés à coopérer avec des moyens complémentaires 6 adaptés pour permettre la fixation dudit élément approprié 5 audit élément d'interface 3, Avantageusement, et de manière non limitative, lesdits moyens appropriés 520 consistent en un ensemble de trous lisses régulièrement repartis sur la circonférence de ladite partie 52 dudit élément approprié 5, destinés é coopérer avec un ensemble de goujons 61, écrous 62, et rondelles de placage 63 formant lesdits moyens complémentaires 6. La liaison dudit tube d'échappement 4 audit conduit d'échappement 1 s'effectue au mayen d'une bride de montage 7 équipée de moyens appropriés 70 destinés à coopérer avec lesdits moyens appropriés 6 et 520 précédemment définis. Lors de l'assemblage, lesdits moyens appropriés 6 sont respectivement insérés dans lesdits moyens appropriés 520, puis dans lesdits moyens appropriés 70 de ladite bride de montage 7, et enfin dans des moyens appropriés 8 régulièrement répartis, de manière correspondante è ladite répartition desdits moyens appropriés 520 et 70, sur ledit élément d'interface 3, è fa périphérie dudit ti orifice débouchant 2 dudit conduit d'échappement 1. Un joint d'étanchéité 9 est, de plus, inséré entre ledit élément d'Interface 3 et la surface de ladite bride de montage 7 au regard dudit élément d'interface 3: le serrage desdits moyens appropriés 6 conduit alors à l'écrasement dudit joint d'étanchéité 9, assurant l'étanchéité de la liaison. La présence de ladite boucle 510 et dudit retour 511 précédemment définis, ainsi que la souplesse dudit élément approprié 5 autorisent alors une certaltie liberté de mouvements dudit tube) d'échappement 4 par rapport audit conduit d'échappement 1: sous l'effet, par exempte. des déformations ou I.0 dilatations thermiques liées aux contraintes thermomécaniques de l'environnement desdits tube 4 et conduit 1 d'échappement. En particulier, sous l'effet de déformations selon la direction dudit axe longitudinal Z' dudit tube d'échappement 4, Cu selon des directions axiales sensiblement perpendiculaires audit axe Z', ou selon des directions combinées de ces deux directions, fa forme t 5 et les dimensions dudit retour 511 et de ladite boude 510 permettront, en raison de la souplesse et de la relative élasticité liées au matériau constituant ledit élément approprié 5 et é sa mise en oeuvre, l'existence de jeux de déplacement dudit tube d'échappement 4 par rapport audit conduit d'échappement 1. Il en résulte que l'invention permet ainsi, en outre, une certaine liberté de décalage angulaire entre lesdits axes longitudinaux Z' et Z respectivement dudit tube 4 et conduit 1 d'échappement, permettant ainsi do s'affranchir de ta nécessité d'une incidence normale et fixe dudit tube d'échappement 4 par rapport audit conduit d'échappement 1, et autorisant alors de plus larges possibilités d'implantation et de design de ces différents éléments. Il est à noter que, dans un mode de réalisation alternatif de l'invention, ledit élément approprie 5 et ledit joint d'étanchéité 9 peuvent titre réalisés en une pièce unique, simplifiant ainsi la mise en oeuvre de l'invention et l'assemblage dudit tube d'échappement 4 et dudit conduit d'échappement 1. Revendications 1. Dispositif de raccordement d'un tube d'échappement (4) à un conduit d'échappement (1), dans lequel l'extrémité (2) dudit conduit d'échappement (1) débouche sur un élément d'interface (3) du moteur, dans lequel une bride de montage (7) est placée sensiblement autour dudit tube d'échappement (4) et fixée, par des moyens complémentaires (6), (70), et (8), sur ledit élément d'interface (3), dans lequel un joint d'étanchéité (9) est comprimé entre ladite bride de montage (7) et ledit élément d'interface (3), dans lequel un élément approprié (5) est inséré entre ledit tube d'échappement (4) et ladite bride de montage (7), caractérisé en ce que ledit élément approprié (5) est souple et déformable. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément approprié (5) est réalisé par emboutissage d'une plaque de tôle 15 métallique mince, dont l'épaisseur n'excède pas quelques millimètres. 3. Dispositif selon l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit élément approprié (5) comporte principalement une partie (51) formant manchon autour de ladite extrémité dudit tube d'échappement (4), et une partie (52) formant bride s'étendant, autour d'une extrémité de ladite partie (51), pour former une bride sensiblement plane. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite partie (51) formant manchon forme sensiblement une boucle (510) s'étendant, le long dudit tube d'échappement (4), dans la direction opposée à l'extrémité de raccordement dudit tube d'échappement (4) audit conduit d'échappement (1), l'une des extrémités de ladite boucle (510) étant raccordée à ladite partie (52) formant bride dudit élément approprié (5), et l'autre extrémité de ladite boucle (510) formant un retour (511) s'étendant, le long dudit tube d'échappement (4), dans la direction de ladite extrémité de raccordement dudit tube d'échappement (4) audit conduit d'échappement (1). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit retour (511) de ladite partie (51) formant manchon dudit élément approprié (5) est fixé de manière étanche, par des moyens appropriés (512) , sur le pourtour dudit tube d'échappement (4). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ladite partie (52) formant bride dudit élément approprié (5) comporte des moyens appropriés (520) destinés à coopérer avec lesdits moyens complémentaires (6) pour permettre la fixation dudit élément approprié (5) à ladite bride de montage (7) et audit élément d'interface (3)- 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens appropriés (520) consistent en un ensemble de trous lisses régulièrement répartis sur la circonférence de ladite partie (52) formant bride dudit élément approprié (5). 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens appropriés (512) consistent en un cordon de soudure étanche. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que lesdits moyens complémentaires (6) consistent en un ensemble de goujons (61), écrous (62), et rondelles de placage (63). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit élément approprié (5) et ledit joint d'étanchéité (9) sont 20 réalisés en une unique pièce.