FR2751047A1

FR2751047A1 - Articulated joints for exhaust pipes of motor vehicles

Info

Publication number: FR2751047A1
Application number: FR9608698A
Authority: FR
Inventors: Jean Pierre Barnabe; Francis Rinckel
Original assignee: ECIA Equipements et Composants pour lIndustrie Automobile SA
Current assignee: ECIA Equipements et Composants pour lIndustrie Automobile SA
Priority date: 1996-07-11
Filing date: 1996-07-11
Publication date: 1998-01-16
Anticipated expiration: 2016-07-11
Also published as: FR2751047B1

Abstract

The exhaust pipe couplings have a flexible hose (1) fitted between adjacent exhaust sections (2,3) and a damping device (4)to damp movement between the two sections. The damping is provided by a succession of wire loops (10) joining wire cables (12,13). The wire cables wrap round the periphery of the coupling, and have sleeves at intervals along their length to allow them to be welded to lugs (5a,6a) that extend radially from the end plates (5,6) of the coupling. These lugs are placed alternately round the periphery of the coupling, and the peripheral cable attaches to lugs from alternate ends.

Description

La présente invention concerne un dispositif pour relier par articulation des organes d'une ligne d'échappement, par exemple d'un véhicule automobile. The present invention relates to a device for connecting by articulation members of an exhaust line, for example of a motor vehicle.

De tels dispositifs sont utilisés dans les lignes d'échappement de véhicules automobiles, pour permettre des mouvements relativement importants entre le moteur du véhicule et la ligne d'échappement de celui-ci. Such devices are used in the exhaust lines of motor vehicles, to allow relatively large movements between the engine of the vehicle and the exhaust line thereof.

On sait en effet que par exemple lors du démarrage et lors de variations de charge relativement brutales de ce moteur, celui-ci a tendance à bouger par rapport au reste de la structure du véhicule et donc à la ligne d'échappement, dans la mesure où celle-ci est fixée sur le reste de la structure du véhicule. We know in fact that for example during starting and during relatively brutal load variations of this engine, it tends to move relative to the rest of the vehicle structure and therefore to the exhaust line, to the extent where it is attached to the rest of the vehicle structure.

On a donc développé dans l'état de la technique, un certain nombre de dispositifs connus sous le nom de découpleurs de ligne, permettant de résoudre les problèmes liés à ces déplacements et d'augmenter la durée de vie de la ligne d'échappement. A number of devices known under the name of line decouplers have therefore been developed in the state of the art, making it possible to solve the problems associated with these displacements and to increase the life of the exhaust line.

C'est ainsi que l'on a développé des dispositifs pour relier par articulation des organes d'une ligne d'échappement, notamment de véhicule automobile, qui comportent au moins un élément de conduit flexible, interposé entre les organes de la ligne et des organes d'amortissement du déplacement relatif des extrémités de l'élément du conduit flexible et donc des organes de la ligne, régulièrement répartis autour de l'élément de conduit flexible et interposés entre des éléments d'accrochage fixés de part et d'autre de l'élément de conduit flexible. Thus, devices have been developed for articulating the members of an exhaust line, in particular of a motor vehicle, which comprise at least one flexible duct element, interposed between the members of the line and damping members for the relative displacement of the ends of the flexible duct element and therefore of the line members, regularly distributed around the flexible duct element and interposed between hooking elements fixed on either side of the flexible duct member.

De tels dispositifs sont par exemple décrits dans les documents DE-OS-2 838 990 et FR-A-2 531 914. Such devices are for example described in the documents DE-OS-2 838 990 and FR-A-2 531 914.

Dans le premier document mentionné précédemment, les éléments d'accrochage sont formés par des brides de raccordement disposées aux extrémités de raccordement d'un tuyau enroulé, traversées par des boulons et reliées élastiquement à l'aide de ceux-ci, par l'intermédiaire d'un élément à ressort formant amortisseur. In the first document mentioned above, the hooking elements are formed by connection flanges arranged at the connection ends of a coiled pipe, traversed by bolts and connected elastically by means of these, via a spring element forming a shock absorber.

Dans le deuxième document mentionné précédemment, des éléments d'appui, reliés aux extrémités de l'élément de conduit flexible, forment des poches analogues à des carters et sont mobiles l'un par rapport à l'autre, tandis que des coussins amortisseurs en fils métalliques sont disposés dans les poches pour former des organes amortisseurs de déplacement. In the second document mentioned above, support elements, connected to the ends of the flexible duct element, form pockets similar to casings and are movable relative to each other, while cushioning cushions in metal wires are arranged in the pockets to form shock-absorbing members.

Cependant, les dispositifs décrits dans ces documents ne donnent pas entière satisfaction. However, the devices described in these documents are not entirely satisfactory.

En effet, l'utilisation d'éléments à ressort ne permet pas de découpler de manière satisfaisante le moteur de la ligne d'échappement, de sorte que des vibrations du moteur peuvent être transmises à cette ligne, ce qui a pour conséquence, une production de bruit et une usure prématurée de celle-ci. In fact, the use of spring elements does not allow the engine to be satisfactorily decoupled from the exhaust line, so that vibrations from the engine can be transmitted to this line, which results in production noise and premature wear of it.

Le dispositif décrit dans le deuxième document présente également une structure relativement complexe et est d'un prix de revient relativement élevé. The device described in the second document also has a relatively complex structure and is relatively expensive.

On connaît également par exemple du document EP
A-O 543 715, un tel dispositif dans lequel chaque organe d'amortissement comprend au moins une spire de câble métallique.EP document is also known for example
AO 543 715, such a device in which each damping member comprises at least one turn of wire rope.

Le document FR-A-2 701 304 décrit également un tel dispositif, dans lequel des organes à ressort s'engagent autour de l'élément de conduit flexible, avec des parties d'enveloppe reliées chacune à un tronçon tubulaire et s'engageant avec des parties axialement l'une dans l'autre et avec au moins un lien annulaire coaxial au soufflet et qui relie les deux parties d'enveloppe entre elles dans la région des saillies par dessus leur périphérie. Document FR-A-2 701 304 also describes such a device, in which spring members engage around the flexible duct element, with envelope parts each connected to a tubular section and engaging with parts axially one inside the other and with at least one annular link coaxial with the bellows and which connects the two envelope parts together in the region of the projections over their periphery.

Ces dispositifs non plus ne donnent pas entière satisfaction, notamment au niveau de leur tenue dans le temps. These devices are also not entirely satisfactory, particularly in terms of their resistance over time.

Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif qui soit simple, fiable, d'un encombrement réduit et d'un coût de fabrication peu élevé. The object of the invention is therefore to solve these problems by proposing a device which is simple, reliable, of a reduced size and of a low manufacturing cost.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif pour relier par articulation des organes d'une ligne d'échappement, par exemple d'un véhicule automobile, du type comportant au moins un élément de conduit flexible, interposé entre les organes de la ligne et des moyens d'amortissement du déplacement relatif des extrémités de l'élément de conduit flexible et donc des organes de la ligne, répartis autour de l'élément de conduit flexible et interposés entre des éléments d'accrochage fixés de part et d'autre de l'élément de conduit flexible, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement se présentent sous la forme d'une succession de boucles et de tronçons de câble métallique. To this end, the subject of the invention is a device for connecting, by articulation, the members of an exhaust line, for example of a motor vehicle, of the type comprising at least one flexible duct element, interposed between the members of the line and means for damping the relative displacement of the ends of the flexible conduit element and therefore of the members of the line, distributed around the flexible conduit element and interposed between hooking elements fixed on either side 'other of the flexible conduit element, characterized in that the damping means are in the form of a succession of loops and sections of wire rope.

Avantageusement, les boucles de câble métallique sont couchées axialement le long de l'axe de l'élément de conduit flexible et les tronçons de câble métallique s'étendent dans un plan transversal à l'axe de l'élément de conduit flexible. Advantageously, the wire rope loops are laid axially along the axis of the flexible conduit element and the wire rope sections extend in a plane transverse to the axis of the flexible conduit element.

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 annexés, sur lesquels
- la Fig.l représente une vue en perspective d'un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention; et
- la Fig.2 représente une variante de réalisation d'une boucle de câble métallique entrant dans la constitution d'un tel dispositif. The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the accompanying drawings, in which
- Fig.l shows a perspective view of an embodiment of a device according to the invention; and
- Fig.2 shows an alternative embodiment of a metal cable loop forming part of such a device.

Ainsi qu'on peut le voir sur ces figures, un dispositif selon l'invention permet de relier par articulation, des organes d'une ligne d'échappement, notamment d'un véhicule automobile et comporte au moins un élément de conduit flexible désigné par la référence générale 1, cet élément de conduit flexible étant interposé entre les organes, par exemple 2 et 3 de la ligne d'échappement. As can be seen in these figures, a device according to the invention makes it possible to connect, by articulation, members of an exhaust line, in particular of a motor vehicle and comprises at least one flexible duct element designated by the general reference 1, this flexible duct element being interposed between the members, for example 2 and 3 of the exhaust line.

Pour de plus amples renseignements concernant la structure d'un tel dispositif, on pourra se reporter aux documents mentionnés précédemment. For further information concerning the structure of such a device, reference may be made to the documents mentioned above.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, ces organes 2 et 3 sont constitués par des portions de tuyau d'échappement, dont l'une est reliée au moteur du véhicule et l'autre, au reste de la ligne d'échappement. In the embodiment shown in Figure 1, these members 2 and 3 are constituted by portions of the exhaust pipe, one of which is connected to the engine of the vehicle and the other to the rest of the exhaust line .

Par ailleurs, des moyens ou organes d'amortissement du déplacement relatif des extrémités de l'élément de conduit flexible, et donc des organes de la ligne, sont par exemple régulièrement répartis autour de l'élément de conduit flexible 1 et sont désignés par la référence générale 4 sur cette figure. Furthermore, means or members for damping the relative displacement of the ends of the flexible duct element, and therefore of the members of the line, are for example regularly distributed around the flexible duct element 1 and are designated by the general reference 4 in this figure.

Ces organes d'amortissement sont interposés entre des éléments d'accrochage fixés de part et d'autre de l'élément de conduit flexible 1. These damping members are interposed between hooking elements fixed on either side of the flexible duct element 1.

Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, ces éléments d'accrochage sont désignés par les références 5 et 6 respectivement et sont formés par des flasques d'accrochage, fixés en 7 et 8 respectivement, par exemple par soudage, sur les extrémités de l'élément de conduit flexible 1 ou sur les organes de la ligne d'échappement. In the embodiment shown in FIG. 1, these fastening elements are designated by the references 5 and 6 respectively and are formed by fastening flanges, fixed at 7 and 8 respectively, for example by welding, on the ends of the flexible duct element 1 or on the organs of the exhaust line.

Ces flasques d'accrochage 5 et 6 peuvent présenter différentes formes appropriées permettant la fixation des organes d'amortissement 4 autour de l'élément de conduit flexible. These attachment flanges 5 and 6 can have different suitable shapes allowing the fixing of the damping members 4 around the flexible duct element.

C'est ainsi par exemple que ces flasques peuvent comporter des bras axiaux alternés par exemple 5a et 6a respectivement, l'axe du dispositif et de l'élément de conduit flexible étant désigné par la référence 9. Thus, for example, these flanges may comprise alternating axial arms, for example 5a and 6a respectively, the axis of the device and of the flexible duct element being designated by the reference 9.

Selon l'invention, les moyens d'amortissement 4 se présentent sous la forme d'une succession de boucles et de tronçons de câbles métalliques, avantageusement alternés. According to the invention, the damping means 4 are in the form of a succession of loops and sections of metal cables, advantageously alternating.

C'est ainsi par exemple que ces moyens peuvent comporter au moins deux boucles de câble métallique respectivement 10,11, disposées symétriquement de part et d'autre de l'élément de conduit flexible 1 et couchées axialement le long de l'axe de celui-ci. Thus, for example, these means may comprise at least two loops of metal cable respectively 10, 11, arranged symmetrically on either side of the flexible conduit element 1 and lying axially along the axis of that -this.

Par ailleurs, les moyens d'amortissement comprennent également par exemple au moins deux tronçons de câble métallique, respectivement 12 et 13, s'étendant symétriquement de part et d'autre de l'élément de conduit flexible, entre les boucles de câble métallique, dans un plan transversal à l'axe de l'élément de conduit flexible. Furthermore, the damping means also comprise for example at least two sections of metal cable, respectively 12 and 13, extending symmetrically on either side of the flexible conduit element, between the metal cable loops, in a plane transverse to the axis of the flexible duct element.

Ces boucles de câble métallique et ces tronçons de câble métallique comprennent des manchons adaptés pour être soudés par exemple sur les flasques d'accrochage et plus particulièrement sur les bras axiaux alternés de ceux-ci. These wire rope loops and these wire rope sections include sleeves suitable for being welded, for example on the attachment flanges and more particularly on the alternating axial arms thereof.

C'est ainsi par exemple que la boucle de câble métallique 10 comporte deux manchons 10a,10b adaptés pour être soudés sur les éléments d'accrochage correspondants, tandis que le tronçon de câble métallique 12 comporte par exemple trois manchons, respectivement 12a, 12b et 12c permettant la fixation de celui-ci par soudage sur ces éléments d'accrochage et plus particulièrement sur les bras axiaux de ceux-ci par exemple. Thus, for example, the wire rope loop 10 comprises two sleeves 10a, 10b adapted to be welded to the corresponding hooking elements, while the wire rope section 12 comprises for example three sleeves, respectively 12a, 12b and 12c allowing the fixing thereof by welding on these hooking elements and more particularly on the axial arms thereof for example.

I1 va de soi bien entendu que différents modes de réalisation de ce dispositif et en particulier des boucles peuvent être envisagés. It goes without saying of course that different embodiments of this device and in particular loops can be envisaged.

En effet, alors que les boucles représentées sur la figure 1 ne comportent qu'un seul tour, la boucle 14 représentée sur la figure 2 présente des extrémités en chevauchement munies de manchons permettant le soudage de celles-ci sur le reste du dispositif. Indeed, while the loops shown in Figure 1 have only one turn, the loop 14 shown in Figure 2 has overlapping ends provided with sleeves allowing the welding thereof on the rest of the device.

On conçoit alors que le dispositif selon l'invention présente une structure extrêmement simple et est d'un prix de revient peu élevé et d'un encombrement relativement faible. It is therefore understood that the device according to the invention has an extremely simple structure and is of a low cost price and of a relatively small size.

L'amortissement des déplacements des extrémités de l'élément de conduit flexible étant assuré par des boucles de câble métallique et des tronçons de câble métallique, on obtient également un découplage efficace des deux organes de la ligne d'échappement pour éviter la transmission des vibrations le long de celle-ci. The damping of the displacements of the ends of the flexible conduit element being ensured by loops of metallic cable and sections of metallic cable, one also obtains an effective decoupling of the two organs of the exhaust line to avoid the transmission of vibrations along it.

La déformation des boucles de câble métallique apporte plus d'amortissement des déplacements que celle des tronçons de câble. The deformation of the metal cable loops provides more movement damping than that of the cable sections.

Ces tronçons de câble permettent de reprendre les efforts de torsion et de cisaillement sur le dispositif, tandis que tout déplacement axial des extrémités de l'élément de conduit flexible impose des déformations par flexion de ces tronçons de câble et des déformations par roulage ou d'angle des boucles de câble. These cable sections allow the torsional and shearing forces to be taken up on the device, while any axial displacement of the ends of the flexible conduit element imposes bending deformations of these cable sections and deformations by rolling or angle of the cable loops.

On conçoit alors que l'élément de conduit flexible n'est sollicité qu'axialement. It can therefore be seen that the flexible duct element is stressed only axially.

Par ailleurs, tout déplacement angulaire des organes de la ligne engendre des déformations en S des tronçons de câble et en roulage ou d'angle des boucles, de sorte que l'élément de conduit flexible est sollicité en flexion centrée, ce qui est extrêmement important pour la tenue de celui-ci dans le temps. Furthermore, any angular displacement of the members of the line generates deformations in S of the cable sections and in rolling or angle of the loops, so that the flexible conduit element is stressed in centered bending, which is extremely important. for holding it over time.

I1 va de soi bien entendu que bien que dans l'exemple de réalisation décrit, on ait représenté l'utilisation de deux boucles de câble métallique, disposées symétriquement de part et d'autre de l'élément de conduit flexible, et de deux tronçons de câble métallique également disposés symétriquement de part et d'autre de l'élément de conduit flexible, de manière alternée avec les boucles, un nombre différent de boucles et de tronçons peut être envisagé, de même qu'une répartition différente de ceux-ci. I1 goes without saying of course that although in the embodiment described, the use of two metal cable loops has been shown, arranged symmetrically on either side of the flexible conduit element, and of two sections of metallic cable also arranged symmetrically on either side of the flexible duct element, alternately with the loops, a different number of loops and of sections can be envisaged, as well as a different distribution of these .

C'est ainsi par exemple que l'on peut prévoir deux tronçons de câble entre les boucles. Thus, for example, two sections of cable can be provided between the loops.

Enfin, on notera que le dispositif selon l'invention peut également comporter deux éléments de conduit flexible disposés côte à côte et parallelement l'un à l'autre, interposés chacun entre des organes de la ligne d'échappement, pour former un découpleur double. Finally, it will be noted that the device according to the invention may also include two flexible duct elements arranged side by side and parallel to each other, each interposed between members of the exhaust line, to form a double decoupler .

Claims

1. Device for connecting by articulation the organs of an exhaust line, in particular of a motor vehicle, of the type comprising at least one flexible duct element (1), interposed between the organs of the line (2,3) and means (4) for damping the relative displacement of the ends of the flexible conduit element and therefore of the members of the line, distributed around the flexible conduit element (1) and interposed between

y hooking elements (5,6) fixed on either side of the flexible duct element, characterized in that the damping means (4) are in the form of a succession of loops ( 10.11) and sections (12.13) of wire rope.

2. Device according to claim 1, characterized in that the loops and the sections of wire rope are arranged alternately.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the metal cable loops (10,11) are laid axially along the axis of the flexible conduit element (1).

4. Device according to claim 1,2 or 3, characterized in that the metal cable sections (12,13) extend in a plane transverse to the axis of the flexible conduit element.

5. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the loops and the sections of metal cable comprise sleeves (10a, 10b, 12a, 12b, 12c) adapted to be welded to the hooking elements.

6. Device according to claim 5, characterized in that the sleeves are adapted to be welded to alternating axial arms (5a, 6a) of the hooking elements.

7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the damping means (4) comprise at least two metal cable loops (10,11) arranged symmetrically on either side of the element of flexible conduit (1) and at least two sections of metal cable (12,13) arranged symmetrically on either side of the flexible conduit element (1), in an alternating manner with the loops.