FR2715612A1 - Flexible exhaust coupling with fitted exhaust gasket. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un accouplement d'échappement flexible. The present invention relates to a flexible exhaust coupling.
On sait que pour éviter la transmission des oscillations d'un moteur au tube d'échappement, en particulier dans le cas d'un moteur transversal, il est nécessaire de disposer un accouplement flexible entre le collecteur d'échappement qui est fixé au moteur et le pot d'échappement qui est fixé au châssis du véhicule. It is known that in order to avoid the transmission of the oscillations of an engine to the exhaust tube, in particular in the case of a transverse engine, it is necessary to have a flexible coupling between the exhaust manifold which is fixed to the engine and the exhaust pipe which is fixed to the chassis of the vehicle.
On connaît des accouplements flexibles appelés accouplements à rotules dans lesquels un tronçon de tube est évasé à une extrémité pour former une partie d'appui sphérique concave qui coopère avec une partie d'appui sphérique convexe portée par un tronçon de tube en regard, les parties d'appui sphériques étant maintenues au contact l'une de l'autre par des organes élastiques assurant une pression entre les parties d'appui sphériques pour maintenir une étanchéité de l'accouplement tout en permettant un débattement d'un tronçon de tube par rapport à l'autre. Flexible couplings known as ball joints are known in which a tube section is flared at one end to form a concave spherical support part which cooperates with a convex spherical support part carried by a facing tube section, the parts support bearings being held in contact with each other by elastic members ensuring pressure between the spherical support parts to maintain a seal of the coupling while allowing movement of a section of tube relative to the other.
Un inconvénient des accouplements existants réside dans le fait que lors d'un pivotement brutal des tronçons de tube l'un par rapport à l'autre, le frottement entre les parties d'appui sphériques provoque un basculement du joint d'échappement par rapport à la surface du tronçon de tube sur laquelle il prend appui, ce qui crée une fuite entre le joint d'échappement et le tronçon de tube qui le porte sur un côté interne du joint d'échappement de sorte que l'étanchéité de l'accouplement n'est plus assurée. A disadvantage of existing couplings lies in the fact that during a sudden pivoting of the tube sections relative to each other, the friction between the spherical bearing parts causes the exhaust gasket to tilt relative to the surface of the section of tube on which it rests, which creates a leak between the exhaust gasket and the section of tube which carries it on an internal side of the exhaust gasket so that the sealing of the coupling is no longer insured.
Pour pallier cet inconvénient, on propose selon l'invention un accouplement d'échappement flexible comportant un premier tronçon de tube ayant une partie extrême formant une surface d'appui concave coopérant avec une surface d'appui convexe d'un joint d'échappement porté par un second tronçon de tube relié au premier tronçon de tube par des organes élastiques prenant appui sur une bride, dans lequel le joint d'échappement comporte une partie centrale tubulaire généralement cylindrique emboîtée de façon étanche dans le second tronçon de tube, et une collerette en une seule pièce avec la partie centrale tubulaire, cette collerette étant sensiblement rigide et présentant une surface externe sphérique convexe. To overcome this drawback, there is provided according to the invention a flexible exhaust coupling comprising a first tube section having an end portion forming a concave bearing surface cooperating with a convex bearing surface of a worn exhaust gasket by a second section of tube connected to the first section of tube by elastic members bearing on a flange, in which the exhaust gasket comprises a generally cylindrical tubular central part tightly fitted in the second section of tube, and a flange in a single piece with the tubular central part, this flange being substantially rigid and having a convex spherical external surface.
Ainsi, lorsque la partie d'appui concave du premier tronçon de tube est convenablement appliquée sur la collerette du joint d'échappement, celui-ci réalise une barrière continue totalement étanche entre le premier tronçon de tube et le second tronçon de tube, et l'effort de basculement qui est appliqué à la collerette du joint d'échappement par le frottement de la surface d'appui concave du premier tronçon de tube est compensé par la réaction de l'emboîtement de la partie centrale tubulaire dans le second tronçon de tube. Thus, when the concave support portion of the first section of tube is suitably applied to the flange of the exhaust gasket, the latter produces a continuous, completely sealed barrier between the first section of tube and the second section of tube, and the tilting force which is applied to the flange of the exhaust gasket by the friction of the concave bearing surface of the first section of tube is compensated by the reaction of the fitting of the tubular central part in the second section of tube .
Selon une version avantageuse de l'invention, l'accouplement comporte un organe de butée de la partie centrale tubulaire, par exemple un anneau rigide disposé sous la collerette du joint d'échappement ou une nervure annulaire s'étendant radialement en saillie par rapport à la partie centrale tubulaire du joint d'échappement. Ainsi, on évite qu'à très haute température les oscillations de l'accouplement ne fassent progressivement pénétrer de plus en plus la partie centrale tubulaire du joint d'échappement dans le second tronçon de tube sous l'effet de la poussée des organes élastiques. According to an advantageous version of the invention, the coupling comprises a stop member of the tubular central part, for example a rigid ring disposed under the collar of the exhaust gasket or an annular rib extending radially projecting from the tubular central part of the exhaust gasket. Thus, it is avoided that at very high temperature the oscillations of the coupling do not gradually penetrate more and more the central tubular part of the exhaust gasket in the second section of tube under the effect of the thrust of the elastic members.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, la partie centrale tubulaire comporte une extrémité conique coopérant avec un alésage conique du second tronçon de tube d'échappement. On réalise ainsi un emboîtement particulièrement favorable à une bonne étanchéité du joint d'échappement par rapport au second tronçon de tube d'échappement. According to another advantageous aspect of the invention, the tubular central part comprises a conical end cooperating with a conical bore of the second section of exhaust tube. This produces a particularly favorable fitting for good sealing of the exhaust gasket relative to the second section of the exhaust tube.
Selon encore un autre aspect de l'invention, le premier tronçon de tube a un bord extrême replié vers l'extérieur. On augmente ainsi la rigidité de la partie d'appui sphérique du premier tronçon de tube et, par voie de conséquence, l'étanchéité de l'accouplement. According to yet another aspect of the invention, the first section of tube has an end edge folded outwards. This increases the rigidity of the spherical bearing part of the first section of tube and, consequently, the sealing of the coupling.
Selon un mode de réalisation préféré en liaison avec cet aspect de l'invention, le premier tronçon de tube est associé à une bride de maintien amovible comportant une ouverture centrale ayant un bord prenant appui sur le bord extrême du premier tronçon de tube, de préférence le bord de l'ouverture centrale de la bride de maintien est replié dans un sens opposé au bord extrême du premier tronçon de tube. According to a preferred embodiment in connection with this aspect of the invention, the first section of tube is associated with a removable retaining flange having a central opening having an edge bearing on the end edge of the first section of tube, preferably the edge of the central opening of the retaining flange is folded in a direction opposite to the extreme edge of the first section of tube.
Ainsi, le premier tronçon de tube et la bride qui lui est associée peuvent être réalisés de façon indépendante et le montage de l'accouplement est réalisé en assurant une répartition homogène des forces sur tout le pourtour de la surface d'appui sphérique du premier tronçon de tube, ce qui favorise encore l'étanchéité de l'accouplement.Thus, the first section of tube and the flange associated with it can be produced independently and the mounting of the coupling is carried out by ensuring a homogeneous distribution of the forces around the entire periphery of the spherical bearing surface of the first section. tube, which further promotes sealing of the coupling.
Selon encore un autre aspect avantageux de l'invention, les tronçons de tube sont montés pour pivoter autour d'un axe et les surfaces d'appui sphériques sont centrées sur cet axe. Ainsi, le mouvement des tronçons de tube l'un par rapport à l'autre est réduit à un simple mouvement de pivotement autour de l'axe et l'on réduit ainsi considérablement les contraintes auxquelles les organes élastiques sont soumis, de sorte que l'on assure une meilleure longévité de ceux-ci et une meilleure étanchéité de l'accouplement. According to yet another advantageous aspect of the invention, the tube sections are mounted to pivot around an axis and the spherical bearing surfaces are centered on this axis. Thus, the movement of the tube sections relative to each other is reduced to a simple pivoting movement around the axis and the stresses to which the elastic members are subjected are thus considerably reduced, so that the 'a better longevity of these and a better sealing of the coupling are ensured.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention en relation avec les figures ci-jointes parmi lesquelles
- la figure 1 est une vue en élévation de face partiellement en coupe de l'accouplement selon l'invention,
- la figure 2 est une vue en élévation de côté de l'accouplement selon l'invention,
- les figures 3 et 4 sont des vues partielles en coupe de variantes de réalisation de l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the following description of a particular non-limiting embodiment of the invention in relation to the attached figures, among which
FIG. 1 is a front elevation view partially in section of the coupling according to the invention,
FIG. 2 is a side elevation view of the coupling according to the invention,
- Figures 3 and 4 are partial sectional views of alternative embodiments of the invention.
Sur la figure 1, la moitié de gauche a été repré sentée en élévation tandis que la moitié de droite est représentée en coupe par un plan vertical selon la ligne I-I de la figure 2. In Figure 1, the left half has been shown in elevation while the right half is shown in section by a vertical plane along the line I-I in Figure 2.
En référence aux figures 1 et 2, l'accouplement d'échappement flexible selon l'invention comporte d'une façon connue en soi un premier tronçon de tube 1 prévu pour être relié au tube d'échappement et ayant une partie extrême 2 formant une surface d'appui concave coopérant avec un joint d'échappement généralement désigné en 3 porté par un second tronçon de tube 4 prévu pour être relié au collecteur d'échappement fixé au moteur. Referring to Figures 1 and 2, the flexible exhaust coupling according to the invention comprises in a manner known per se a first section of tube 1 intended to be connected to the exhaust tube and having an end portion 2 forming a concave bearing surface cooperating with an exhaust gasket generally designated at 3 carried by a second section of tube 4 intended to be connected to the exhaust manifold fixed to the engine.
De façon également connue en soi, les tronçons de tube sont associés à des brides, respectivement désignées en 5 pour le premier tronçon de tube et 6 pour le second tronçon de tube, le premier tronçon de tube étant maintenu appliqué sur le joint d'échappement par des organes élastiques tels que des ressorts 7 convenablement tarés par des moyens de serrage tels que des goujons 8. In a manner also known per se, the pipe sections are associated with flanges, respectively designated at 5 for the first pipe section and 6 for the second pipe section, the first pipe section being kept applied to the exhaust gasket. by elastic members such as springs 7 suitably calibrated by clamping means such as studs 8.
Selon l'invention, le joint d'échappement 3 comporte une partie centrale tubulaire 9 généralement cylindrique emboîtée de façon étanche dans un alésage 10 du second tronçon de tube 4. Dans le mode de réalisation préféré illustré, l'alésage 10 est très légèrement conique, par exemple selon un angle de 50, et la partie centrale tubulaire 9 du joint d'échappement a une extrémité 11 formée de façon conique selon un angle identique à celui de l'alésage 10 afin d'améliorer l'étanchéité au gaz de l'emboîtement. According to the invention, the exhaust gasket 3 comprises a generally cylindrical tubular central part 9 fitted in a sealed manner in a bore 10 of the second section of tube 4. In the preferred embodiment illustrated, the bore 10 is very slightly conical , for example at an angle of 50, and the tubular central part 9 of the exhaust gasket has an end 11 formed conically at an angle identical to that of the bore 10 in order to improve the gas tightness of the 'nesting.
Par ailleurs, le joint d'échappement 3 comporte une collerette 12 réalisée en une seule pièce avec la partie centrale tubulaire 9, cette collerette étant sensiblement rigide et présentant une surface sphérique convexe. Furthermore, the exhaust gasket 3 comprises a collar 12 produced in one piece with the tubular central part 9, this collar being substantially rigid and having a convex spherical surface.
Pour éviter qu'à très haute température les oscillations de l'accouplement ne fassent pénétrer la partie centrale tubulaire 9 du joint d'échappement 3 trop profondément dans l'alésage 10, l'accouplement comporte un organe de butée de la partie centrale tubulaire 9 du joint d'échappement 3. Dans le mode de réalisation de la figure 1, cet organe de butée est un anneau rigide 13, par exemple réalisé à partir d'une bande de tricot métallique enroulée avec une feuille de mica et comprimée axialement, disposé sous la collerette 12 du joint d'échappement. La réalisation d'une butée pour la partie centrale tubulaire du joint d'échappement 3 permet de maintenir une distante constante de la collerette 12 par rapport à la bride 6 du second tronçon de tube 4, de sorte que pour maintenir la partie sphérique concave 2 en contact avec la collerette 12 l'écrasement des organes élastiques 7 reste constant et assure donc une mise en pression sensiblement constante de la partie sphérique concave 2 sur la collerette 12. To prevent the coupling oscillations from penetrating the tubular central part 9 of the exhaust gasket 3 too deeply into the bore 10 at very high temperature, the coupling comprises a stop member for the tubular central part 9 of the exhaust gasket 3. In the embodiment of FIG. 1, this stop member is a rigid ring 13, for example produced from a strip of metallic knitted fabric wound with a sheet of mica and axially compressed, arranged under the flange 12 of the exhaust gasket. The production of a stop for the central tubular part of the exhaust gasket 3 makes it possible to maintain a constant distance from the flange 12 relative to the flange 6 of the second section of tube 4, so that to maintain the concave spherical part 2 in contact with the collar 12, the crushing of the elastic members 7 remains constant and therefore ensures a substantially constant pressurization of the concave spherical part 2 on the collar 12.
La figure 3 illustre une variante de réalisation dans laquelle, toutes choses étant identiques par ailleurs, l'organe de butée de la partie centrale 9 du joint d'échappement est formée par une nervure annulaire 14 s'étendant radialement en saillie par rapport à la partie centrale tubulaire 9 du joint d'échappement, cette nervure pouvant par exemple être réalisée par galetage de la partie centrale tubulaire. La figure 4 illustre une autre variante de réalisation dans laquelle l'organe de butée est un anneau rigide formé par une bague cylindrique 15 disposée sous la collerette 12 concentriquement à la partie centrale tubulaire 9. FIG. 3 illustrates an alternative embodiment in which, all other things being identical, the abutment member of the central part 9 of the exhaust gasket is formed by an annular rib 14 extending radially projecting from the tubular central part 9 of the exhaust gasket, this rib can for example be produced by burnishing the tubular central part. FIG. 4 illustrates another variant embodiment in which the stop member is a rigid ring formed by a cylindrical ring 15 disposed under the flange 12 concentrically with the central tubular part 9.
On sait que pour obtenir une bonne étanchéité de l'accouplement, il est nécessaire que la surface d'appui convexe du joint d'échappement et la surface sphérique concave du premier tronçon de tube soient parfaitement adaptées l'une à l'autre. La structure rigide du joint d'échappement selon l'invention permet d'envisager un rodage des parties sphériques l'une par rapport à l'autre et, afin d'augmenter la rigidité de la partie sphérique concave 2 et de minimiser la déformation de cette partie concave lorsque l'accouplement est traversé par des gaz d'échappement à température très élevée, le premier tronçon de tube 1 a de préférence un bord extrême 16 replié vers l'extérieur, par exemple selon un demi-tore de section circulaire comme illustré sur la figure 1. Par ailleurs, la bride 5 associée au premier tronçon de tube 1 est de préférence réalisée à partir d'une plaque métallique plane comportant une ouverture centrale ayant un bord 17 prenant appui sur le bord extrême 16 du premier tronçon de tube et de préférence repliée dans un sens opposé au bord extrême du premier tronçon de tube, par exemple sous forme d'un demi-tore inverse, comme illustré par la figure 1. Ainsi, la bride 5 est amovible et lors du montage, les demi-tores 16 et 17 s'emboîtent l'un dans l'autre et assurent une répartition très homogène des efforts sur la partie sphérique concave 2 du premier tronçon de tube 1. We know that to obtain a good seal of the coupling, it is necessary that the convex bearing surface of the exhaust gasket and the concave spherical surface of the first section of tube are perfectly adapted to each other. The rigid structure of the exhaust gasket according to the invention makes it possible to envisage running-in of the spherical parts relative to one another and, in order to increase the rigidity of the concave spherical part 2 and to minimize the deformation of this concave part when the coupling is traversed by exhaust gases at very high temperature, the first section of tube 1 preferably has an end edge 16 folded outward, for example according to a half-torus of circular section as illustrated in FIG. 1. Furthermore, the flange 5 associated with the first section of tube 1 is preferably produced from a flat metal plate having a central opening having an edge 17 bearing on the end edge 16 of the first section of tube and preferably folded in a direction opposite to the extreme edge of the first section of tube, for example in the form of a reverse half-torus, as illustrated in FIG. 1. Thus, the flange 5 is amo visible and during assembly, the half toroids 16 and 17 fit into one another and ensure a very homogeneous distribution of the forces on the concave spherical part 2 of the first section of tube 1.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la bride 5 associée au premier tronçon de tube 1 comporte des cuvettes de centrage 18 pour les organes élastiques 7. Lors du basculement d'un tronçon de tube par rapport à l'autre comme illustré par la figure 2, les tronçons de tube 1 et 4 pivotent autour d'un axe 19 représenté en trait mixte sur la figure 1 qui relie les goujons 8 au point où ceux-ci traversent la bride 5. Selon une caractéristique de l'invention, la partie sphérique concave 2 du premier tronçon de tube 1 et la partie sphérique convexe 12 du joint d'échappement 3 sont centrées sur l'axe de pivotement 19 de sorte que lors des oscillations de l'accouplement les mouvements de l'extrémité des organes élastiques 7 en contact avec la bride 5 sont limités à des mouvements de pivotement autour de l'axe 19 sans déplacement axial, ce qui permet d'obtenir une force d'application sensiblement constante de la partie d'appui sphérique concave 2 sur la collerette 12 du joint d'échappement 3. According to another advantageous characteristic of the invention, the flange 5 associated with the first section of tube 1 comprises centering cups 18 for the elastic members 7. When one section of tube is tilted relative to the other as illustrated by FIG. 2, the tube sections 1 and 4 pivot around an axis 19 shown in phantom in FIG. 1 which connects the studs 8 at the point where these cross the flange 5. According to a characteristic of the invention, the concave spherical part 2 of the first tube section 1 and the convex spherical part 12 of the exhaust gasket 3 are centered on the pivot axis 19 so that during the oscillations of the coupling the movements of the ends of the members elastic 7 in contact with the flange 5 are limited to pivoting movements around the axis 19 without axial displacement, which makes it possible to obtain a substantially constant application force of the concave spherical bearing part 2 on the flange 12 of the exhaust gasket 3.
Par ailleurs, pour éviter un échauffement des organes élastiques 7 réduisant leurs propriétés élastiques,, ceux-ci sont de préférence recouverts d'un capuchon 20 les protégeant contre un transfert de chaleur par radiation en provenance du tronçon de tube adjacent. Furthermore, to avoid overheating of the elastic members 7 reducing their elastic properties, these are preferably covered with a cap 20 protecting them against heat transfer by radiation from the adjacent tube section.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and it is possible to make variant embodiments without departing from the scope of the invention as defined by the claims.
En particulier, le joint d'échappement selon l'invention peut être monté dans un accouplement comportant une bride 5 fixée rigidement au premier tronçon de tube d'échappement. In particular, the exhaust gasket according to the invention can be mounted in a coupling comprising a flange 5 rigidly fixed to the first section of exhaust tube.
De même, bien que les organes élastiques 7 aient été illustrés sous forme de ressorts, on peut utiliser d'autres organes élastiques tels que des manchons en fil métallique comprimé. Similarly, although the elastic members 7 have been illustrated in the form of springs, it is possible to use other elastic members such as sleeves made of compressed metal wire.
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1995
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CL | Concession to grant licences | ||
| ST | Notification of lapse |