FR2617536A1 - Exhaust coupling with a ball joint - Google Patents

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Abstract

The exhaust coupling according to the invention comprises a first section of exhaust pipe 1 including a pivoting part 3 in the form of a spherical ring, and a second section of exhaust pipe 2 on which is fixed a collar 5; it is characterised in that it includes bearing sectors 7 fixed to the collar 5 at two diametrically opposite points and bearing on the pivoting part 3 by means of anti-friction members 10.

Description

La présente invention concerne un accouplement d'échappement à rotule entre deux tronçons de tube d'échappement. The present invention relates to a ball joint exhaust coupling between two sections of exhaust tube.

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'echap- pement. We know that when mounting a car, and more particularly a car with a transverse engine, it is necessary. to provide a flexible coupling between the exhaust manifold, fixed to the engine, and the exhaust pipe, fixed to the bodywork and supporting the exhaust pot.

Afin d'absorber les mouvements relatifs entre le collecteur et le tuyau d'échappement et afin d'assurer l'étanchéité, certains dispositifs existant comportent un joint à portée sphérique qui coopère avec une surface complémentaire du collecteur ou du tuyau d'échappement. Afin de maintenir les pièces assemblées, le collecteur d'échappement et le tuyau d'échappement comportent dans ce cas des brides de jonct-ion fixées rigidement, par exemple par soudage, au collecteur d'échappement et au tuyau d'échappement et maintenues appliquées l'une contre L'autre par un jeu de ressorts mettant les pièces assemblées en pression contre le joint afin d'assurer l'étanchéité de l'accouplement. In order to absorb the relative movements between the manifold and the exhaust pipe and in order to ensure leaktightness, certain existing devices include a seal with a spherical bearing which cooperates with a complementary surface of the manifold or the exhaust pipe. In order to maintain the assembled parts, the exhaust manifold and the exhaust pipe in this case comprise junction-ion flanges rigidly fixed, for example by welding, to the exhaust manifold and to the exhaust pipe and kept applied. one against the other by a set of springs putting the assembled parts under pressure against the joint in order to ensure the sealing of the coupling.

Dans ce dispositif, les ressorts doivent supporter tous les efforts résultant des mouvements relatifs entre le collecteur d'échappement et le tuyau d'échappement, de sorte qu'ils sont soumis à une fatigue importante d'autant plus destructrice que ces ressorts sont soumis simultanément à une forte température lors du passage des gaz d'échappe ment. En outre, le mouvement systématique des ressorts amène généralement ceux-ci à frotter sur les boulons qui les supportent et ce frottement est générateur d'un bruit particulièrement désagréable pour l'utilisateur. In this device, the springs must withstand all the forces resulting from the relative movements between the exhaust manifold and the exhaust pipe, so that they are subjected to significant fatigue which is all the more destructive as these springs are subjected simultaneously at a high temperature during the passage of exhaust gases. In addition, the systematic movement of the springs generally causes them to rub on the bolts which support them and this friction generates a particularly unpleasant noise for the user.

Un but de la présente invention est de proposer un accouplement d'échappement à rotule assurant une bonne étanchéité tout en sollicitant faiblement des pièces le composant.  An object of the present invention is to provide a ball joint exhaust coupling ensuring a good seal while minimally stressing the component parts.

En vue de la réalisation de ce but, on prévoit selon t'invention un accouplement d'échappement flexible entre un premier tronçon de tube d'échappement et'un second tronçon de tube d'échappement dans lequel le premier tronçon de tube d'échappement comporte une partie de pivotement en forme d'anneau sphérique s'étendant en saillie par rapport à-une surface externe du premier tronçon de tube d'échappement et le second tube d'échappement comporte une collerette supportant un joint annulaire anti-friction, cet accouplement comportant des secteurs d'appui fixés à la collerette en deux points diamétralement opposés et prenant appui sur la partie de pivotement par l'intermédiaire d'organes anti-friction. In order to achieve this goal, there is provided according to the invention a flexible exhaust coupling between a first section of exhaust pipe and a second section of exhaust pipe in which the first section of exhaust pipe comprises a pivoting part in the form of a spherical ring projecting in relation to an external surface of the first section of exhaust pipe and the second exhaust pipe comprises a flange supporting an anti-friction annular seal, this coupling comprising support sectors fixed to the flange at two diametrically opposite points and bearing on the pivoting part by means of anti-friction members.

Ainsi, tout en étant fermement maintenu appliqué contre le joint annulaire par les secteurs d'appui, le premi#er tronçon de-tube d'échappement dispose d'une certaine liberté de mouvement entre le joint annulaire et les organes anti-friction, de sorte que les moyens de fixation des secteurs d'appui à la collerette sont faiblement sollicités lors des mouvements relatifs des deux tronçons de tube d'échappement. Thus, while being firmly maintained applied against the annular seal by the support sectors, the first section of the exhaust pipe has a certain freedom of movement between the annular seal and the anti-friction members, so that the means for fixing the support sectors to the flange are lightly stressed during the relative movements of the two sections of exhaust pipe.

Selon une version avantageuse de l'invention, chaque secteur d'appui est fixé à la collerette par un boulon traversant la collerette et le secteur d'appui, un ressort hélicoidal étant de préférence disposé entre une extrémité du boulon et le secteur d'appui. Ainsi, l'accouplement peut être aisément démonté, par exemple pour changer le joint annulaire et/ou les organes anti-friction. According to an advantageous version of the invention, each support sector is fixed to the flange by a bolt passing through the flange and the support sector, a helical spring preferably being disposed between one end of the bolt and the support sector . Thus, the coupling can be easily disassembled, for example to change the annular seal and / or the anti-friction members.

Selon un mode de réalisation préféré de l'inven- tion, les secteurs d'appui sont fixés à la collerette par sertissage, et le joint annulaire ainsi que les organes antifriction sont réalisés à partir d'un tricot métallique comprimé associé à un matériau anti-friction. Ainsi, l'accouplement est aisément réalisé en atelier à un faible coût. According to a preferred embodiment of the invention, the support sectors are fixed to the flange by crimping, and the annular seal as well as the anti-friction members are produced from a compressed metallic knit associated with an anti-material -friction. Thus, coupling is easily carried out in the workshop at a low cost.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaftront à la lecture de la description qui suit de deux modes de réalisation préférés de l'invention en liaison avec les dessins ci-joints, parmi lesquels
- la figure 1 est une vue en élévation selon une direction longitudinale d'un premier mode de réalisation de L'accouplement selon l'invention
- la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne Il-Il de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 2, d'un autre mode de réalisation de l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of two preferred embodiments of the invention in conjunction with the accompanying drawings, among which
- Figure 1 is an elevational view in a longitudinal direction of a first embodiment of the coupling according to the invention
FIG. 2 is a sectional view along the line II-II in FIG. 1,
- Figure 3 is a sectional view similar to that of Figure 2, of another embodiment of the invention.

En référence aux figures 1 et 2, l'accouplement selon l'invention comporte un premier tronçon de tube d'échappement 1 et un second tronçon de tube d'échappement 2. A son extrémité, le premier tronçon de tube d'échappement 1 comporte une partie de pivotement 3 en forme d'anneau sphérique ayant une surface interne concave et une surface externe convexe. La partie de pivotement 3 est réalisée par exemple par emboutissage de l'extrémité du premier tronçon de tube d'échappement 1 de sorte que la partie de pivotement 3 s'étend en saillie par rapport à la surface externe 4 du premier tronçon de tube d'échappement. Referring to Figures 1 and 2, the coupling according to the invention comprises a first section of exhaust pipe 1 and a second section of exhaust pipe 2. At its end, the first section of exhaust pipe 1 comprises a pivoting part 3 in the form of a spherical ring having a concave internal surface and a convex external surface. The pivoting part 3 is produced for example by stamping the end of the first section of exhaust tube 1 so that the pivoting part 3 extends in projection relative to the external surface 4 of the first section of tube d 'exhaust.

Par ailleurs, une collerette annulaire 5 est fixée, par exemple par soudage, au second tronçon de tube d'échappement 2 et s'étend perpendiculairement à l'axe Longi-. Furthermore, an annular flange 5 is fixed, for example by welding, to the second section of exhaust tube 2 and extends perpendicular to the axis Longi-.

tudinal du second tronçon de tube d'échappement au voisinage d'une extrémité de celui-ci. La collerette 5 supporte un joint annulaire 6 de préférence en un matériau ne générant pas de bruit lors d'un frottement avec la partie de pivotement métallique 3; par exemple, le joint annulaire 6 est réalisé en céramique ou à partir d'une feuille de tricot métallique associée à un matériau anti-friction tel qu'une feuille de mica ou une feuille de graphite,l'ensemble étant comprimé pour former le joint annulaire.tudinal of the second section of exhaust pipe in the vicinity of one end thereof. The flange 5 supports an annular seal 6 preferably made of a material which does not generate noise during friction with the metallic pivoting part 3; for example, the annular seal 6 is made of ceramic or from a metallic knitted sheet associated with an anti-friction material such as a mica sheet or a graphite sheet, the assembly being compressed to form the seal annular.

Des secteurs d'appui 7, qui sont ici réalisés à partir d'une tôle pliée en Z dont L'ai le supérieure est en arc de cercle, sont fixés à la collerette 5. Dans Le mode de réalisation des figures 1 et 2, les secteurs d'appui 7 sont fixés à la collerette 5 par des boulons 8 traversant les secteurs d'appui et la collerette 5, une pression étant exercée sur les secteurs d'appui 7 par des ressorts helicoidaux 9 disposés entre la tete des boulons 8 et une aile des secteurs d'appui 7. Les boulons 8 sont de préférence disposés en deux points diamétralement opposés, comme illustré par la figure 1. Support sectors 7, which are here produced from a sheet bent in a Z, the upper one of which is in an arc, are fixed to the flange 5. In the embodiment of FIGS. 1 and 2, the support sectors 7 are fixed to the collar 5 by bolts 8 passing through the support sectors and the collar 5, pressure is exerted on the support sectors 7 by helical springs 9 disposed between the head of the bolts 8 and a wing of the support sectors 7. The bolts 8 are preferably arranged at two diametrically opposite points, as illustrated in FIG. 1.

Les secteurs d'appui 7 prennent appui sur. la partie de pivotement 3 par l'intermédiaire d'organes antifriction 10. Les organes anti-friction sont de préférence des segments en arc de cercle de joints réalisés par compression d'un tricot métallique avec un matériau anti-friction tel que du mica ou du graphite. Afin d'éviter que les organes anti-friction 10 ne s'échappent par l'une des extrémités latérales des secteurs d'appui 7, on prévoiera avantageusement des butées, non représentées, formées en repliant radialement le bord latéral des secteurs d'appui 7. The support sectors 7 are based on. the pivoting part 3 by means of anti-friction members 10. The anti-friction members are preferably segments in an arc of a circle of seals produced by compression of a metallic knitted fabric with an anti-friction material such as mica or graphite. In order to prevent the anti-friction members 10 from escaping through one of the lateral ends of the support sectors 7, there will advantageously be provided stops, not shown, formed by radially folding the lateral edge of the support sectors 7.

Ainsi qu'on peut le voir sur la figure 2, les organes anti-friction 10 chevauchent de préférence partiellement le joint annulaire 6 selon une direction axiale des tronçons des tubes d'échappement, de sorte que la partie de pivotement 3 se trouve maintenue axialement et latéralement. As can be seen in FIG. 2, the anti-friction members 10 preferably partially overlap the annular seal 6 in an axial direction of the sections of the exhaust tubes, so that the pivoting part 3 is held axially and laterally.

A ce propos, on remarquera également sur la figure 1 que les secteurs d'appui 7 s'étendent de préférence sur une partie seulement du pourtour de la partie de pivotement 3 afin de ne pas déborder vers le haut du diamètre extérieur de la partie de pivotement 3 lorsque la ligne des boulons 8 est disposée horizontalement. In this regard, it will also be noted in FIG. 1 that the support sectors 7 preferably extend over only part of the periphery of the pivoting part 3 so as not to extend upwards from the outside diameter of the part of pivoting 3 when the line of bolts 8 is arranged horizontally.

Ainsi, l'accouplement d'échappement présente un encombrement réduit en hauteur lorsqu'il est disposé sous le châssis d'un véhicule. Dans le mode de réalisation illustré, chacun des secteurs d'appui 7 s'étend environ sur un quart du pourtour de la partie de pivotement 3.Thus, the exhaust coupling has a reduced size in height when it is arranged under the chassis of a vehicle. In the illustrated embodiment, each of the support sectors 7 extends approximately over a quarter of the periphery of the pivoting part 3.

Dans le mode de réalisation de la figure 3, les boulons 8 sont remplacés par un sertissage 11 qui associe le bord de la collerette 5 au bord des secteurs d'appui 7, la structure de l'accouplement étant par ailleurs semblable à celle de l'accouplement décrit à propos des figures 1 et 2. In the embodiment of FIG. 3, the bolts 8 are replaced by a crimping 11 which associates the edge of the flange 5 with the edge of the support sectors 7, the structure of the coupling being moreover similar to that of the coupling described in connection with Figures 1 and 2.

Dans un cas comme dans l'autre, la partie de pivotement 3 est maintenue appliquée sur le joint annulaire 6 mais peut glisser par rapport à celui-ci, de sorte que l'effort sur le secteur d'appui 7 est principalement dirigé suivant l'axe du second tronçon de tube d'échappement et ne correspond qu'à la composante axiale du mouvement relatif des deux tronçons de tube, ce qui minimise considérablement la fatigue des secteurs d'appui 7 ou des ressorts 9. In one case as in the other, the pivoting part 3 is maintained applied to the annular seal 6 but can slide relative to the latter, so that the force on the support sector 7 is mainly directed along the axis of the second section of exhaust tube and corresponds only to the axial component of the relative movement of the two sections of tube, which considerably minimizes the fatigue of the bearing sectors 7 or of the springs 9.

Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiments described and it is possible to make variant embodiments without departing from the scope of the invention.

En particulier, dans le cas où les secteurs d'appui 7 sont fixés par des boulons 8, on peut prévoir de serrer les boulons directement sur le secteur d'appui, l'élasticité axiale de l'accouplement étant alors procurée par l'élasticité du joint annulaire 6 et des organes anti-friction 10. A ce propos, on notera que les uns comme les autres peuvent être réalisés en prévoyant une matière fibreuse non tissée à l'intérieur de
La masse de tricot métallique comprimé, ce qui permet d'augmenter l'élasticité de l'ensemble. In particular, in the case where the support sectors 7 are fixed by bolts 8, provision may be made to tighten the bolts directly on the support sector, the axial elasticity of the coupling then being provided by the elasticity of the annular seal 6 and of the anti-friction members 10. In this regard, it will be noted that both can be produced by providing a non-woven fibrous material inside
The mass of compressed metallic knit, which increases the elasticity of the whole.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Accouplement d'échappement flexible entre un premier tronçon de tube d'échappement (1) et un second tron çon de tube d'échappement (2) dans lequel le premier tronçon de tube d'échappement comporte une partie de pivotement (3) en forme d'anneau sphérique s'étendant en saillie par rapport à une surface externe (4) du premier tronçon de tube d'échappement, et le second tube d'échappement (2) comporte une collerette (5) supportant un joint annulaire anti-friction (6), caractérisé en ce qu'il comporte des secteurs d'appui (7) fixés à la collerette en deux points diamétralement opposés et prenant appui sur la partie de pivotement (3) par l'intermédiaire d'organes anti-friction (10). 1. Flexible exhaust coupling between a first section of exhaust pipe (1) and a second section of exhaust pipe (2) in which the first section of exhaust pipe has a pivoting part (3) in the form of a spherical ring projecting from an external surface (4) of the first section of the exhaust pipe, and the second exhaust pipe (2) has a flange (5) supporting an anti-annular seal -friction (6), characterized in that it comprises support sectors (7) fixed to the flange at two diametrically opposite points and bearing on the pivoting part (3) by means of anti- friction (10). 2. Accouplement d'échappement selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque secteur d'appui (7) est fixé à la collerette par un boulon (8) traversant la collerette (5) et le secteur d'appui (7). 2. Exhaust coupling according to claim 1 characterized in that each support sector (7) is fixed to the flange by a bolt (8) passing through the flange (5) and the support sector (7). 3. Accouplement d'échappement selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'un ressort hélicoidal (9) est disposé entre une extrémité du boulon et le secteur d'appui (7). 3. Exhaust coupling according to claim 2 characterized in that a helical spring (9) is disposed between one end of the bolt and the support sector (7). 4. Accouplement d'échappement selon la revendication 1 caractérisé en ce que les secteurs d'appui (7) sont fixés à la collerette (5) par sertissage (11). 4. Exhaust coupling according to claim 1 characterized in that the support sectors (7) are fixed to the flange (5) by crimping (11). 5. Accouplement d'échappement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le joint annulaire (6) est réalisé à partir d'un tricot métallique comprimé associé à un matériau anti-friction. 5. Exhaust coupling according to one of claims 1 to 4, characterized in that the annular seal (6) is produced from a compressed metallic knit associated with an anti-friction material. 6. Accouplement d'échappement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que des organes antifriction (10) sont réalisés à partir d'un tricot métallique comprimé associé à un matériau anti-friction. 6. Exhaust coupling according to one of claims 1 to 5, characterized in that anti-friction members (10) are made from a compressed metallic knit associated with an anti-friction material. 7. Accouplement d'échappement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les organes antifriction (10) chevauchent au moins partiellement le joint annulaire (6) selon une direction axiale des tronçons de tube d'écnappement. 7. Exhaust coupling according to one of claims 1 to 6, characterized in that the anti-friction members (10) at least partially overlap the annular seal (6) in an axial direction of the sections of exhaust tube. 8. Accouplement d'échappement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les secteurs d'appui (7) comportent une partie s'étendant en regard de la partie de pivotement sur environ un quart du pourtour de celle-ci.  8. Exhaust coupling according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bearing sectors (7) comprise a part extending opposite the pivoting part over about a quarter of the periphery of it- this.
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