Brevet FR2873748A1 — publié le 20060203

La présente invention concerne un dispositif d'échappement, du type comportant: - un volume d'échappement; - un écran de protection enveloppant au moins partiellement le vo- lume d'échappement; et - au moins un cerclage de retenue de l'écran de protection sur le volume d'échappement, le ou chaque cerclage ceinturant l'écran de protection et le volume d'échappement. Dans les véhicules automobiles, la ligne d'échappement est disposée habituellement au-dessous de la caisse du véhicule. Les gaz d'échappement provenant du moteur circulent dans la ligne d'échappement à une température relativement élevée. Ainsi, progressivement, la température des différents dispositifs constituant la ligne d'échappement s'élève. Afin d'éviter une élévation trop importante de la température, il est connu d'interposer un écran thermique entre la ligne d'échappement et la caisse du véhicule. En particulier, il est connu de solidariser l'écran thermique sur la face de la ligne d'échappement tournée vers la structure du véhicule. L'écran thermique est couramment constitué d'une tôle métallique, ou d'un assemblage de feuilles d'aluminium de métal déployé et d'isolant fibreux, préalablement mise en forme qui est rapportée sur le volume de la ligne d'échappement. Au sens de la présente description, le terme volume d'échappement désigne toute enceinte dans laquelle circulent les gaz d'échappement, tel qu'un tube, un silencieux ou encore un boîtier renfermant un organe de purification catalytique ou un filtre à particules. Pour le maintien de l'écran sur un dispositif de la ligne d'échappement, l'écran et le volume d'échappement sont ceinturés par un cerclage. L'écran préalablement mis en forme présente des bossages formant des pieds propres à prendre appui sur la surface latérale externe du volume d'échappement, de manière à maintenir une lame d'air entre le volume d'échappement et l'écran. Les écrans actuels sont formés d'une tôle métallique relativement épaisse et donc rigide. Celle-ci a une épaisseur de l'ordre de 1 mm à 4 mm. Toutefois, pour alléger la masse totale du véhicule, il est envisagé de former les écrans thermiques dans une tôle dite mince dont l'épaisseur est comprise entre 0,2 mm et 0,9 mm. On constate en cherchant à utiliser des écrans de faible épaisseur que le cerclage ceinturant l'écran et le volume d'échappement provoquent une déformation de l'écran, rendant sa retenue sur le volume d'échappement impossible ou à tout le moins peu fiable. L'invention a pour but de proposer un dispositif d'échappement comportant un volume d'échappement équipé d'un écran qui peut être maintenu efficacement par un cerclage, même si cet écran est de faible épaisseur et donc de rigidité réduite. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'échappement du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte, pour le ou chaque cerclage, une entretoise rapportée entre le volume d'échappement et l'écran, laquelle entretoise définit au moins une plage d'appui sur la surface latérale extérieure du volume d'échappement et présente, au dessous du cerclage, une surface d'appui pour l'écran. Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif d'échappement comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - la ou chaque entretoise comporte au moins trois pieds d'appui formant la ou chaque plage d'appui sur la surface latérale externe du volume d'échappement, lesquels pieds d'appui sont disjoints et s'étendent successivement suivant la longueur du cerclage; - la ou chaque entretoise a une résistance à la compression qui est supérieure à celle de l'écran de protection - la ou chaque entretoise a une forme générale de C propre à enchâsser le volume d'échappement sur sensiblement la moitié de sa périphérie; - la ou chaque entretoise est disposée exclusivement au droit du cer- clage associé ; la forme de la surface d'appui est essentiellement complémentaire à la forme du cerclage, de sorte que l'écran de protection est enserré entre la surface d'appui et le cerclage sur l'essentiel de la surface de l'écran cou-verte par le cerclage; - la ou chaque entretoise est constituée d'une bande métallique pliée d'épaisseur constante délimitant à la fois la ou chaque plage d'appui sur la surface latérale externe du volume d'échappement et la surface d'appui pour l'écran; - l'entretoise comporte une arche d'appui essentiellement continue et des pieds rapportés de support de l'arche s'étendant transversalement à ladite arche d'appui et délimitant la ou chaque plage d'appui sur la surface latérale externe du volume d'échappement; - l'écran de protection est formé d'une tôle métallique d'une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,9 mm; et - la ou chaque entretoise est retenue par rapport au volume d'échappement et l'écran de protection sous la seule action du cerclage en- serrant la ou chaque entretoise entre le volume d'échappement et l'écran de protection. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins, sur lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'échappement selon l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de la fi- gure 1; et - les figures 3 et 4 sont des vues identiques à celles des figures 1 et 2 d'un second mode de réalisation d'un dispositif d'échappement selon l'invention. Sur les figures 1 et 2 est représenté un dispositif d'échappement pro- pre à être intégré dans une ligne d'échappement d'un véhicule automobile. Ce dispositif d'échappement comporte un volume d'échappement 12 30 constituant par exemple un silencieux d'échappement sur lequel est rapporté un écran de protection 14 tel qu'un écran thermique. L'écran thermique 14 est retenu sur le silencieux 12 par trois cerclages 16 espacés suivant la longueur du silencieux. Des entretoises 18 sont disposées entre le silencieux 12 et l'écran thermique 14, au droit des cerclages 16. Le silencieux 12 est, comme connu en soi, formé d'une enceinte 20 généralement cylindrique munie, à une extrémité, d'une entrée non visible sur les figures et, à une autre extrémité, d'une sortie 24. L'enceinte 20 est délimitée par une paroi latérale extérieure 26 généralement cylindrique formée, par exemple, d'une tôle roulée et soudée longitudinalement. Cette tôle peut, de manière avantageuse, comporter une ou plusieurs nervures périphériques ou un gaufrage. Cette paroi latérale 26 est obturée à chaque extrémité par des parois transversales 28 couramment désignées par le terme "coupelles d'extrémité". Des tubulures traversent les coupelles d'extrémité 28. Ces tubulures délimitent l'entrée et la sortie 24. L'écran 14 est formé d'une tôle métallique mince préformée, éventuellement nervurée, enveloppant partiellement l'enceinte 20. L'écran 14 est for- mé, par exemple, d'une tôle d'acier d'une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,9 mm. L'écran 14 présente généralement la forme d'une gouttière semicylindrique dont la longueur correspond essentiellement à la longueur de l'enceinte 20. L'écran est conformé, par exemple, par roulage. Longitudina- lement, celui-ci présente deux rebords extérieurs 30 dans lesquels sont ménagées des encoches 32 pour le passage des cerclages 16. L'écran thermique 14 s'étend en section, comme illustré sur la figure 2, sur sensiblement la moitié de la périphérie de la paroi latérale 26 de l'en-ceinte. Les entretoises 18 interposées entre la paroi latérale extérieure 26 du silencieux et l'écran thermique 14 assurent un maintien de l'écran 14 à une distance comprise entre 1 cm et 3 cm, de sorte qu'une lame d'air est formée entre l'écran et la paroi latérale 26. Chaque entretoise présente une forme générale arquée épousant le contour de la paroi latérale 26. Ainsi, il pré- sente une forme générale de C. La largeur de l'entretoise 18 est, dans cet exemple, égale à la largeur du cerclage 16. Toutefois, et de manière préférentielle, l'entretoise 18 a une largeur supérieure à celle du cerclage 16. Chaque entretoise 18 présente une surface 40 d'appui pour l'écran 14. Cette surface est généralement continue et s'étendant sur l'essentiel de la section transversale de l'écran 14. La forme de la surface d'appui 40 est essentiellement complémentaire à la forme du cerclage 16, de sorte que l'écran de protection 14 est enserré entre la surface d'appui 40 et le cerclage 16 sur l'essentiel de la surface de l'écran couverte par le cerclage. En outre, chaque entretoise 18 comporte au moins trois pieds d'appui sur la surface extérieure de la paroi latérale 26 de l'enceinte. Ces pieds d'appui sont disjoints et se répartissent suivant la longueur du cerclage. Ils sont formés au droit du cerclage, c'est-à-dire dans le plan de celuici. Dans le mode de réalisation de la figure 1, quatre pieds d'appui sont prévus. Deux pieds notés 42A sont formés aux extrémités de l'entretoise 18 et s'appuient en des points diamétralement opposés de la paroi latérale 26. Deux autres pieds notés 42B sont disposés suivant la longueur de l'entretoise et s'appuient sur une face principale extérieure de la paroi latérale 26. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, l'entretoise est constituée d'une bande métallique 38 d'épaisseur constante conformée par pliage pour former les quatre pieds. Les pieds d'extrémité 42A sont délimités par les deux extrémités recourbées 44A de la bande, alors que les pieds intermédiaires 42B sont formés par des ondulations locales 44B de la bande. La bande métallique 38 formant l'entretoise est constituée d'une tôle métallique épaisse dont l'épaisseur est comprise, par exemple, entre 1 mm et 2 mm. En particulier, l'épaisseur de la tôle constituant l'entretoise est supérieure à l'épaisseur de la tôle constituant l'écran thermique 14. De manière avantageuse, l'entretoise comporte au moins une rainure périphérique. Ainsi, la résistance à la compression de l'entretoise 18 est supérieure à la résistance à la compression de l'écran 14. Comme illustré sur la figure 2, le cerclage 16 est formé essentielle-ment d'une virole métallique plane 52 dont la largeur est comprise entre 1 cm et 2 cm et dont les extrémités sont reliées l'une à l'autre par une agrafe. Un tel cerclage est par exemple commercialisé par la société "BANDIT". La ou chaque entretoise est retenue par rapport au volume d'échappement et à l'écran de protection sous la seule action du cerclage 16. On conçoit qu'avec un tel agencement, l'écran 14 est enserré pour sa retenue entre la surface d'appui 40 d'une entretoise et le cerclage 16 associé. Ainsi, comme sa surface d'appui supportant l'écran est relativement étendue, l'entretoise 40 reprend l'essentiel des efforts exercés par le cerclage 16. Ainsi, l'écran, même s'il est de faible épaisseur, n'est pas déformé par le cerclage. En outre, les entretoises étant réalisées dans une tôle plus épaisse, celles-ci résistent à la compression du cerclage 16 et se trouvent maintenues sur la paroi latérale par la seule force de serrage du cerclage. Sur les figures 3 et 4 est représenté un autre dispositif d'échappement selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, les éléments identiques ou correspon- dants à ceux du mode de réalisation précédent sont désignés par les mê- mes numéros de référence auxquels il a été ajouté 100. Ici, le volume d'échappement 112 est formé d'un conduit d'échappement circulant sous la structure d'un véhicule automobile et reliant entre elles deux enceintes successives non représentées. Ainsi, comme précédemment, l'écran thermique 114 repose sur le volume d'échappement 112 par l'intermédiaire d'entretoises 118 des cerclages 116 assurent la retenue de l'écran thermique 114 sur les entretoises 118. Chaque entretoise comprend une arche 152 délimitant la surface d'appui 140 pour l'écran thermique 114. Cette arche 152 formée d'une bande de tôle métallique cintrée présente une surface généralement continue. Elle est solidarisée intérieurement à une âme de support 154 délimitant trois pieds d'appui 142 sur la paroi latérale extérieure 126 du conduit 112. L'âme 154 est formée par exemple d'une tôle épaisse s'étendant générale- ment dans un plan perpendiculaire à la surface d'appui 140. La tôle est sou- dée à sa périphérie contre la surface intérieure de l'arche 152. Trois excroissances 156 sont délimitées dans la tôle pour former les pieds 142. A leur extrémité, les pieds 142 sont recourbés pour former des patins d'appui 158. Ces patins d'appui sont recourbés alternativement d'un côté et de l'autre. Dans ce mode de réalisation également, l'écran est supporté par les surfaces d'appui délimitées par les entretoises relativement rigides, ce qui évite une déformation de l'écran thermique 114 sous l'action des cerclages 116. REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'échappement (10) comportant: - un volume d'échappement (12; 112) ; - un écran de protection (14; 114) enveloppant au moins partielle- ment le volume d'échappement (12; 112) ; et - au moins un cerclage (16; 116) de retenue de l'écran de protection (14; 114) sur le volume d'échappement (12; 112), le ou chaque cerclage (16; 116) ceinturant l'écran de protection (14; 114) et le volume d'échappement (12; 112) ; caractérisé en ce qu'il comporte, pour le ou chaque cerclage (16; 116), une entretoise (18; 118) rapportée entre le volume d'échappement (12; 112) et l'écran (14; 114), laquelle entretoise (18; 118) définit au moins une plage (42; 142) d'appui sur la surface latérale extérieure du volume d'échappement (12; 112) et présente, au dessous du cerclage (16; 116), une surface (40; 140) d'appui pour l'écran (14; 114). 2.- Dispositif d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou chaque entretoise (18; 118) comporte au moins trois pieds d'appui (42A, 42B; 142) formant la ou chaque plage d'appui sur la surface latérale externe (26; 126) du volume d'échappement (12; 112), lesquels pieds d'appui (42, 42B; 142) sont disjoints et s'étendent successivement suivant la longueur du cerclage (16; 116). 3.- Dispositif d'échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la ou chaque entretoise (18; 118) a une résistance à la compression qui est supérieure à celle de l'écran de protection (14; 114). 4.- Dispositif d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque entretoise (18; 118) a une forme générale de C propre à enchâsser le volume d'échappement (12; 112) sur sensiblement la moitié de sa périphérie. 5.- Dispositif d'échappement selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque entretoise (18; 118) est disposée exclusivement au droit du cerclage (16; 116) associé. 6.- Dispositif d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la forme de la surface d'appui (40; 140) est essentiellement complémentaire à la forme du cerclage (16; 116), de sorte que l'écran de protection (14; 114) est enserré entre la surface d'appui (40; 140) et le cerclage (16; 116) sur l'essentiel de la surface de l'écran (14, 114) couverte par le cerclage (16; 116). 7.- Dispositif d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque entretoise (18) est constituée d'une bande métallique pliée d'épaisseur constante délimitant à la fois la ou chaque plage (42; 142) d'appui sur la surface latérale externe (26; 126) du volume d'échappement (12; 112) et la surface (40; 140) d'appui pour l'écran (14; 114). 8.- Dispositif d'échappement selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'entretoise (118) comporte une arche d'appui (140) essentiellement continue et des pieds rapportés (142) de support de l'arche (140) s'étendant transversalement à ladite arche d'appui (140) et délimitant la ou chaque plage (142) d'appui sur la surface latérale externe (126) du volume d'échappement (112). 9.- Dispositif d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'écran de protection (14, 114) est formé d'une tôle métallique d'une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,9 mm. 10.- Dispositif d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque entretoise (18; 118) est retenue par rapport au volume d'échappement (12; 112) et l'écran de protection (14; 114) sous la seule action du cerclage (16; 116) enserrant la ou chaque entretoise entre le volume d'échappement (12; 112) et l'écran de protection (14; 114).