FR2651018A1 - Stiffening a muffler by crimping and clipping - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention est relative à un silencieux faisant partie intégrante d'une ligne d'échappement, notamment, pour véhicule automobile, comprenant une enveloppe externe de forme tubulaire obturée à ses extrémités par l'intermédiaire de flasques dans lesquels sont insérés des embouts de raccordement. La présente invention trouvera son application plus particulièrement dans le domaine de l'industrie automobile. The invention relates to a silencer forming an integral part of an exhaust line, in particular for a motor vehicle, comprising an external casing of tubular shape closed at its ends by means of flanges in which are inserted connection end pieces. . The present invention will find its application more particularly in the field of the automobile industry.
Habituellement, une ligne d'échappement pour véhicule automobile se compose d'un' certain nombre d'éléments et, notamment, d'un ou plusieurs silencieux connectés les uns aux autres par l'intermédiaire de tronçons de tube. Par ailleurs, une telle ligne d'échappement comporte, à son extrémité avant' un embout de raccordement destiné à être relié au collecteur des gaz d'échappement se situant à hauteur du moteur dudit véhicule. De plus, à son extrémité opposée, elle se termine par un embout, au travers duquel les gaz d'échappement sont évacués dans l'atmosphère. Usually, a motor vehicle exhaust line is made up of a certain number of elements and, in particular, of one or more silencers connected to each other by means of tube sections. Furthermore, such an exhaust line comprises, at its front end 'a connection endpiece intended to be connected to the exhaust gas collector located at the level of the engine of said vehicle. In addition, at its opposite end, it ends in a nozzle, through which the exhaust gases are discharged into the atmosphere.
Il convient de préciser que ces lignes d'échappement se situent, très fréquemment, au-dessous de la caisse du véhicule automobile et sont reliées, à ce dernier, à différents niveaux. Aussi, ils sont soumis à différentes agressions telles que la corrosion, De plus, étant portées à des températures plus ou moins élevées, elles sont amenées à subir des chocs thermiques fréquents produits par les projections d'eau. En outre, en raison de leur raccordement direct au moteur du véhicule, ces lignes d'échappement sont animées d'un mouvement oscillatoire, ce qui impose leur liaison au châssis dudit véhicule par l'intermédiaire d'organes souples susceptibles d'encaisser les vibrations. It should be noted that these exhaust lines are very often located below the body of the motor vehicle and are connected to the latter at different levels. Also, they are subjected to various attacks such as corrosion. In addition, being brought to higher or lower temperatures, they are brought to undergo frequent thermal shocks produced by water splashes. In addition, due to their direct connection to the vehicle engine, these exhaust lines are driven in an oscillatory movement, which requires their connection to the chassis of said vehicle by means of flexible members capable of absorbing vibrations. .
Les silencieux constituent, généralement, les organes les plus imposants et les plus lourds. De ce fait, il est fréquent de leur associer les moyens d'attache appropriés qui permettront de relier la ligne d'échappement au châssis du véhicule automobile. Mufflers are generally the largest and heaviest organs. Therefore, it is frequent to associate with them the appropriate attachment means which will allow the exhaust line to be connected to the chassis of the motor vehicle.
De tels moyens d'attache se présentent sous différentes formes. Toutefois, il est possible de préciser qu'ils empruntent, dans la plupart des cas, la fonction de crochets dans lesquels sont insérés des organes élastiques, par exemple des anneaux en caoutchouc, eux-mêmes fixés à d'autres crochets présents sous le châssis du véhicule. Such attachment means come in different forms. However, it is possible to specify that they borrow, in most cases, the function of hooks in which are inserted elastic members, for example rubber rings, themselves fixed to other hooks present under the chassis of the vehicle.
Deux méthodes sont actuellement communément utilisées pour associer ces moyens d'attache à un silencieux d'une ligne d'échappement, à savoir, la soudure ou l'utilisation de colliers spécifiques. Two methods are currently commonly used to associate these means of attachment to a silencer of an exhaust line, namely, welding or the use of specific collars.
La soudure impose la présence sur le silencieux d'une structure rigide autorisant cette soudure. Welding requires the presence on the muffler of a rigid structure allowing this welding.
A ce propos, il convient de remarquer qu'un silencieux se compose, habituellement, d'une enveloppe de forme sensiblement tubulaire obturée à ses extrémités par l'intermédiaire de flasques dans lesquels sont insérés des embouts de raccordement. Les flasques précités sont, généralement, rendus solidaires de l'enveloppe tubulaire soit par sertissage, soit par agrafage. Ainsi, les seules zones d'un silencieux présentant une structure suffisamment résistante pour autoriser la soudure se situent au niveau de ses extrémités et, précisément, sur le bourrelet produit lors du sertissage ou de l'agrafage des flasques latéraux. In this regard, it should be noted that a silencer usually consists of an envelope of substantially tubular shape closed at its ends by means of flanges in which are inserted connecting ends. The aforementioned flanges are generally made integral with the tubular casing either by crimping or by stapling. Thus, the only areas of a silencer having a structure strong enough to allow the weld are located at its ends and, precisely, on the bead produced during crimping or stapling of the side flanges.
Or, l'analyse modale a permis de démontrer que, dans de nombreux cas, les noeuds du mouvement oscillatoire, imposés å une ligne d'échappement, ne se situent pas forcément à hauteur des extrémités d'un silencieux. Un noeud peut, notamment, se présenter à un endroit quelconque le long de l'enveloppe tubulaire. Aussi, conviendrait-il, de manière à atténuer au minimum l'ampleur des vibrations transmises au châssis du véhicule automobile, d'assurer la liaison d'une ligne d'échappement à ce dernier au niveau de ses noeuds et non à une extrémité quelconque d'un silencieux. However, the modal analysis made it possible to demonstrate that, in many cases, the nodes of the oscillatory movement, imposed on an exhaust line, are not necessarily located at the level of the ends of a silencer. A knot may, in particular, be present at any location along the tubular envelope. Also, it would be advisable, in order to minimize the extent of the vibrations transmitted to the chassis of the motor vehicle, to ensure the connection of an exhaust line to the latter at its nodes and not at any end of a silencer.
Sensibilisés par ce problème, il a également été conçu des colliers qui sont en mesure d'être fixés sur l'enveloppe tubulaire d'un silencieux, à hauteur d'un noeud de son mouvement oscillatoire. Ce collier est alors équipé des crochets servant à accueillir les organes de liaison élastiques décrits plus haut. Sensitized by this problem, necklaces have also been designed which are able to be fixed on the tubular casing of a silencer, at the height of a node of its oscillatory movement. This collar is then fitted with hooks used to accommodate the elastic connecting members described above.
Cependant, la présence de ces colliers sur l'enveloppe cylindrique d'un silencieux est à l'origine d'une corrosion à vitesse accrue de ce dernier réduisant, ainsi, sa longévité. However, the presence of these collars on the cylindrical casing of a silencer is at the origin of corrosion at increased speed of the latter, thus reducing its longevity.
Dans tous les cas, il conviendra de respecter la compatibilité des matériaux de manière à éviter l'effet de pile. De plus, ces colliers représentent une opération de montage supplémentaire. Or, dans le cadre de l'industrie automobile, il convient, précisément, de diminuer le temps d'assemblage d'un véhicule de manière à réduire, son cout de revient.In all cases, the compatibility of the materials should be observed so as to avoid the battery effect. In addition, these collars represent an additional assembly operation. However, in the context of the automotive industry, it is precisely necessary to reduce the assembly time of a vehicle so as to reduce its cost.
La présente invention a pour but de remédier à l'ensemble des inconvénients précités en proposant des moyens qui soient en mesure de satisfaire à l'ensemble des conditions que requiert le bon montage d'une ligne d'échappement sur un véhicule automobile. The object of the present invention is to remedy all of the aforementioned drawbacks by proposing means which are able to satisfy all of the conditions required for the proper mounting of an exhaust line on a motor vehicle.
A cet effet, l'invention concerné un silencieux faisant partie intégrante d'une ligne d'échappement, notamment, pour véhicule automobile, comprenant une enveloppe externe de forme tubulaire obturée à ses extrémités par l'intermédiaire de flasques dans lesquels sont insérés des embouts de raccordement, ce silencieux est caractérisé par le fait que l'enveloppe externe se décompose, au moins, en deux parties assemblées par l'intermédiaire d'un sertissage ou agrafage constituant, le long de ladite enveloppe, une structure rigide à laquelle sont associés des moyens d'attache contribuant à la liaison de la ligne d'échappement au véhicule automobile. To this end, the invention relates to a silencer forming an integral part of an exhaust line, in particular for a motor vehicle, comprising an outer casing of tubular shape closed at its ends by means of flanges in which end pieces are inserted. of connection, this silencer is characterized in that the external casing is broken down, at least, into two parts assembled by means of a crimping or stapling constituting, along said casing, a rigid structure with which are associated attachment means contributing to the connection of the exhaust line to the motor vehicle.
Selon une autre caractéristique de la présente invention, cette structure rigide, constituée par l'agrafage ou le sertissage des deux parties composant ladite enveloppe externe se situe, le long de cette dernière, sensiblement au droit de la zone correspondant à la position d'un noeud du mouvement oscillatoire imprimé à la ligne d'échappemement. According to another characteristic of the present invention, this rigid structure, constituted by the stapling or crimping of the two parts making up said external envelope is situated, along the latter, substantially in line with the zone corresponding to the position of a knot of the oscillatory movement printed on the escape line.
Les avantages obtenus grâce à cette invention consistent, essentiellement, en ce qu'il est possible d'implanter les moyens d'attache à l'endroit qui s'avère le plus judicieux sur un silencieux d'une ligne d'échappement, contribuant, ainsi, à un accroissement, d'une part, du confort du véhicule et, d'autre part, de la longévité des matériaux. The advantages obtained thanks to this invention consist essentially in the fact that it is possible to install the attachment means at the location which turns out to be the most judicious on a silencer of an exhaust line, contributing, thus, on the one hand, an increase in the comfort of the vehicle and, on the other hand, the longevity of the materials.
D'autres buts et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description qui va suivre et qui n'est donnée, qu'à titre indicatif et non limitatif. Other objects and advantages of the present invention will appear during the description which follows and which is given, only for information and not limitation.
La compréhension de cette description sera facilitée en se référant au dessin joint en annexe et dans lequel
- la figure 1 est une vue schématisée et en coupe d'un silencieux conforme à un premier mode d'exécution
- la figure 2 est une vue schématisée et en coupe d'un silencieux réalisé selon un second mode d'exécution
- la figure 3 représente de manière schématisée et en coupe un silencieux, conforme à l'invention et correspondant à un troisième mode d'exécution.The understanding of this description will be facilitated by referring to the attached drawing in which
- Figure 1 is a schematic sectional view of a silencer according to a first embodiment
- Figure 2 is a schematic sectional view of a silencer produced according to a second embodiment
- Figure 3 shows schematically and in section a silencer, according to the invention and corresponding to a third embodiment.
La présente invention est relative à un silencieux 1, tel que représenté dans la figure 1, s'intégrant, normalement, dans une ligne d'échappement complète (non illustrée). De telles lignes d'échappement trouvent, notamment, leur utilité dans le cadre des véhicules automobiles et servent à filtrer les gaz produits par un moteur à combustion interne tout en atténuant le bruit de fonctionnement de ce dernier. The present invention relates to a silencer 1, as shown in FIG. 1, which is normally integrated into a complete exhaust line (not shown). Such exhaust lines find, in particular, their usefulness in the context of motor vehicles and serve to filter the gases produced by an internal combustion engine while attenuating the operating noise of the latter.
Ainsi r ces silencieux 1 se composent, généralement r d'une enveloppe externe 2, sensiblement tubulaire, de forme et de dimension variable, dépendante de sa fonction et du modèle de véhicule auquel il doit etre adapté. Thus r these silencers 1 consist, generally r of an outer casing 2, substantially tubular, of variable shape and size, dependent on its function and on the vehicle model to which it must be adapted.
Cette enveloppe externe 2 est obturée, à ses extrémités 3, 4 par l'intermédiaire de flasques 5, 6, ceux-ci comportant, sensiblement dans leur partie centrale, un embout de raccordement 7, 8. On précisera que les flasques 5, 6, -sont rendus solidaires de l'enveloppe externe 2 soit par sertissage ou agrafage, soit par l'intermédiaire d'un cordon de soudure. Cette dernière solution est, cependant, peu utilisée dans l'industrie automobile car la confection d'un tel cordon de soudure nécessite un temps non négligeable et une main-droeuvre qualifiée, l'opération de sertissage et d'agrafage étant plus rapide et dans tous les cas automatisée. This outer casing 2 is closed at its ends 3, 4 by means of flanges 5, 6, these comprising, substantially in their central part, a connection end piece 7, 8. It will be noted that the flanges 5, 6 , -are made integral with the outer casing 2 either by crimping or stapling, or by means of a weld bead. The latter solution is, however, little used in the automotive industry because the preparation of such a weld bead requires significant time and skilled labor, the crimping and stapling operation being faster and in all cases automated.
Toutefois, qu'il s'agisse d'un sertissage d'un agrafage ou d'un cordon de soudure, ces méthode d'assemblage permettent de créer, aux extrémités 3, 4 de l'enveloppe externe 2 correspondant au silencieux 1, une structure suffisamment rigide pour qu'il soit possible d'y fixer des moyens d'attache, tels que crochets ou analogues susceptibles de contribuer à la liaison de la ligne d'échappement au châssis du véhicule. However, whether it is a crimping of a staple or a weld bead, these assembly methods make it possible to create, at the ends 3, 4 of the outer casing 2 corresponding to the silencer 1, a sufficiently rigid structure for it to be possible to attach attachment means, such as hooks or the like capable of contributing to the connection of the exhaust line to the chassis of the vehicle.
Or, des études quant au comportement de la ligne d'échappement en cas d'utilisation dudit véhicule automobile, ont pu démontrer que ladite ligne d'échappement est soumise a un mouvement oscillatoire produit par le moteur. Celui-ci étant situ à l'une des extrémités de la ligne d'échappement, ee mouvement oscillatoire vient à se propager le long de cette dernière telle une onde. Cette ligne d'échappement présente, ainsi, certaines zones en mouvement tandis que d'autres, correspondant à, des noeuds, sont maintenùes, sensiblement, dans une position de repos. However, studies as to the behavior of the exhaust line when using said motor vehicle have been able to demonstrate that said exhaust line is subjected to an oscillatory movement produced by the engine. This being located at one end of the exhaust line, the oscillatory movement comes to propagate along the latter like a wave. This exhaust line thus has certain moving areas while others, corresponding to, nodes, are maintained, substantially, in a rest position.
De manière à éviter une répercussion quelconque de ce mouvement oscillatoire de la ligne d'échappement sur la caisse du véhicule automobile et améliorer, ainsi, le confort de ce dernier, il s'avère judicieux d'utiliser, non seulement, des organes élastiques en tant que moyens de fixation de cette ligne d'échappement, mais, en outre, de disposer les moyens d'attache de cette dernière au droit de ces zones de repos, correspondant aux noeuds du mouvement oscillatoire. In order to avoid any repercussion of this oscillating movement of the exhaust line on the body of the motor vehicle and thus improve the comfort of the latter, it is judicious to use, not only, elastic members in as means for fixing this exhaust line, but, moreover, to have the means for attaching the latter to the right of these rest zones, corresponding to the nodes of the oscillatory movement.
Cependant, ces noeuds ne se présentent pas nécessairement, au droit des extrémités 3, 4, rigidifiés d'un silencieux 1 mais peuvent se situer le long de ce dernier. However, these nodes do not necessarily appear, in line with the ends 3, 4, stiffened with a silencer 1 but can be located along the latter.
En fait, l'invention se propose de créer une structure rigide le long de l'enveloppe externe 2 correspondant au silencieux l et, plus précisément à hauteur d'un noeud du mouvement oscillatoire, autorisant, de ce fait, la pose de moyens d'attache appropriés. In fact, the invention proposes to create a rigid structure along the outer casing 2 corresponding to the silencer l and, more precisely at the height of a node of the oscillatory movement, thereby authorizing the installation of means d 'appropriate fastener.
Ainsi, selon une caractéristique de la présente invention, cette enveloppe externe 2 dudit silencieux l se décompose en deux parties 9, 10 assemblées l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un sertissage ou d'un agrafage. Les longueurs 11, 12 de ces différentes parties 9, 10 constituant l'enveloppe externe 2 sont déterminés, préférentiellement, de telle sorte que leur jonction et donc le sertissage ou l'agrafage se situent, sensiblement, au droit d'un noeud-du mouvement oscillatoire soumis à la ligne d'échappement de manière à créer, à cet endroit, une structure suffisamment rigide 13 sur laquelle il soit possible de fixer des moyens d'attache 14. Thus, according to a characteristic of the present invention, this outer casing 2 of said silencer l breaks down into two parts 9, 10 assembled to each other by means of a crimping or stapling. The lengths 11, 12 of these different parts 9, 10 constituting the external envelope 2 are determined, preferably, so that their junction and therefore the crimping or stapling are located, substantially, in line with a knot-du oscillatory movement subjected to the exhaust line so as to create, at this point, a sufficiently rigid structure 13 on which it is possible to fix attachment means 14.
La figure 1 illustre, selon. un premier mode d'exécution, cet assemblage par sertissage ou agrafage de deux parties 9, 10 compensant l'enveloppe externe 2 du silencieux 1. Ainsi, lesdites parties 9, 10 comportent, au niveau de leur extrémité 15, 16 se situant à hauteur de leur jonction 17, un rebord 18, 19 s'étendant radialement et vers l'extérieur venant à être serti ou agrafé l'un contre l'autre par l'intermédiaire de moyens de sertissage ou d'agrafage classiques. Figure 1 illustrates, according to. a first embodiment, this assembly by crimping or stapling of two parts 9, 10 compensating for the outer casing 2 of the silencer 1. Thus, said parts 9, 10 comprise, at their end 15, 16 lying at height from their junction 17, a flange 18, 19 extending radially and outwardly being crimped or stapled against each other by means of conventional crimping or stapling means.
Dans le cadre de la figure 2 correspondant à un second mode d'exécution de la présente invention, il est préconisé d'insérer, entre les deux parties 9, 10 composant l'enveloppe externe 2 du silencieux 1, une paroi 20 telle qu'en dispose, habituellement, les silencieux conçus selon des méthodes connues. Ces parois 20 assurent fréquemment le soutien des organes tels que tuyaux, chicanes ou analogues, se situant dans la partie interne dudit silencieux. Cependant, dans le cadre de la présente invention, une telle paroi 20 disposée au droit de la jonction et rendue solidaire par sertissage ou agrafage des deux parties 9, 10 de l'enveloppe externe 2 permet d'améliorer, si cela devait s'avérer nécessaire, la tenue mécanique de la structure rigide 13 accueillant les moyens d'attache 14. In the context of FIG. 2 corresponding to a second embodiment of the present invention, it is recommended to insert, between the two parts 9, 10 making up the outer casing 2 of the silencer 1, a wall 20 such that Usually, there are silencers designed according to known methods. These walls 20 frequently provide support for organs such as pipes, baffles or the like, located in the internal part of said silencer. However, in the context of the present invention, such a wall 20 disposed in line with the junction and made integral by crimping or stapling the two parts 9, 10 of the outer casing 2 makes it possible to improve, if this should prove to be necessary, the mechanical strength of the rigid structure 13 receiving the attachment means 14.
Les méthodes d'assemblage actuelles des silencieux de lignes d'échappement ainsi que la conception en une seule pièce de leur enveloppe externe, ne permettent d'intégrer dans ces dernières que des éléments conçus en des matériaux compatibles. De ce fait, il n'est pas possible, à ce jour, de combiner dans un même silencieux 1, la fonction de catalyseur avec une quelconque autre fonction de filtration. The current assembly methods of exhaust line silencers and the one-piece design of their external casing only allow them to be integrated into elements made of compatible materials. Therefore, it is not possible, to date, to combine in the same silencer 1, the catalyst function with any other filtration function.
En effet, les produits retenus par un catalyseur équipant un silencieux sont, généralement, très corrosifs ce qui impose l'utilisation d'un matériau peu sensible à cette corrosion tel que l'inox ou analogue. Aussi, lors de la conception d'une ligne d'échappement catalytique, il sera nécessaire d'insérer dans cette dernière un silencieux particulier intégrant le catalyseur approprié. In fact, the products retained by a catalyst fitted to a silencer are generally very corrosive, which requires the use of a material that is not very sensitive to this corrosion, such as stainless steel or the like. Also, when designing a catalytic exhaust line, it will be necessary to insert a special silencer incorporating the appropriate catalyst into the latter.
Contrairement, dans le cadre de la présente invention et en raison de la conception-du silencieux en deus parties -9, 10 distinctes, il est possible d'équiper, l'une de ces dernières des éléments de filtration et d'atténuation de bruits classiques tandis que l'autre partie peut être pourvue du catalyseur susceptible de retenir tel ou tel composant des gaz de combustion. In contrast, in the context of the present invention and due to the design of the muffler in two separate parts -9, 10, it is possible to equip, one of the latter with filtering and noise reduction elements conventional while the other part can be provided with the catalyst capable of retaining this or that component of the combustion gases.
Tel qu'illustré dans la figure 3, la présente invention offre, également, la possibilité de modifier, sans difficulté, la section de l'enveloppe externe 2 d'un silencieux 1. As illustrated in FIG. 3, the present invention also offers the possibility of modifying, without difficulty, the section of the external envelope 2 of a silencer 1.
Dans tous les cas, il conviendra de s'assurer que la structure rigide 13 conçue par l'assemblage des parties 9, 10 composant l'enveloppe externe 2 d'un silencieux 1 se situe, effectivement, au droit d'une zone de la ligne d'échappement maintenue, sensiblement, au repos en cours de fonctionnement dudit véhicule. In all cases, it will be necessary to ensure that the rigid structure 13 designed by the assembly of the parts 9, 10 composing the external casing 2 of a silencer 1 is effectively located at the level of an area of the exhaust line maintained, substantially, at rest during operation of said vehicle.
En somme, la présente invention permet de s'affranchir des problèmes de tenue mécanique d'un silencieux 1, lorsqu'il s'agit de lui associer les moyens d'attache qui s'imposent et, de ce fait, autorise la disposition desdits moyens d'attache, aux endroits les plus judicieux, le long de la ligne d'échappement. Ceci permet, finalement, d'obtenir un produit de longévité accrue et contribuant à un meilleur confort et de qualité du véhicule automobile. In summary, the present invention overcomes the mechanical resistance problems of a silencer 1, when it is a question of associating the necessary fastening means with it and, therefore, authorizes the disposal of said means of attachment, in the most judicious places, along the exhaust line. This allows, ultimately, to obtain a product of increased longevity and contributing to better comfort and quality of the motor vehicle.
Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut E apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments, sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Although the invention has been described in connection with a particular embodiment, it is understood that it is in no way limited thereto and that various modifications of shapes, materials and combinations of these can be made. various elements, without departing from the scope and spirit of the invention.
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Also Published As
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FR2651018B1 (en) | 1991-11-15 |
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