FR3065488A1 - Element de ligne d'echappement et procede de fabrication d'un tel element - Google Patents

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Abstract

L'élément de ligne d'échappement comprend : - un volume d'échappement (3) comprenant une enveloppe métallique (7) d'épaisseur inférieure à 1 mm ; - au moins une plaque métallique (5) d'épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, comprenant une partie centrale (17) sans contact avec l'enveloppe métallique (7) et entre 2 et 4 pattes de fixation (19) solidaires de la partie centrale (17), chaque patte de fixation (19) étant soudée à l'enveloppe métallique (7) par point et par transparence.

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 065 488 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national : 17 53437
COURBEVOIE
©) Int Cl8 : F 01 N 13/08 (2017.01), F 01 N 13/18
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
©) Date de dépôt : 20.04.17. ©) Demandeur(s) : FAURECIA SYSTEMES D'ECHAPPE-
(30) Priorité : MENT Société par actions simplifiée — FR.
©) Inventeur(s) : LECOESTER FRANÇOIS PAUL
PIERRE et CUI HONGJIANG.
(43) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 26.10.18 Bulletin 18/43.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux ©) Titulaire(s) : FAURECIA SYSTEMES D'ECHAPPE-
apparentés : MENT Société par actions simplifiée.
©) Demande(s) d’extension : ©) Mandataire(s) : LAVOIX.
Pty ELEMENT DE LIGNE D'ECHAPPEMENT ET PROCEDE DE FABRICATION D'UN TEL ELEMENT.
FR 3 065 488 - A1 (3/) L'élément de ligne d'échappement comprend :
- un volume d'échappement (3) comprenant une enveloppe métallique (7) d'épaisseur inférieure à 1 mm;
- au moins une plaque métallique (5) d'épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, comprenant une partie centrale (17) sans contact avec l'enveloppe métallique (7) et entre 2 et 4 pattes de fixation (19) solidaires de la partie centrale (17), chaque patte de fixation (19) étant soudée à l'enveloppe métallique (7) par point et par transparence.
Figure FR3065488A1_D0001
Figure FR3065488A1_D0002
Elément de ligne d’échappement et procédé de fabrication d’un tel élément
La présente invention concerne en général la fixation d’accessoires tels que des crochets sur des volumes d’échappement à parois minces.
FR 2 853 949 décrit un élément de ligne d’échappement comportant un tube sur lequel une broche est fixée par l’intermédiaire d’une entretoise. Une telle fixation doit répondre à un grand nombre de contraintes. Notamment, le soudage de l’entretoise sur le tube ne doit pas entraîner un transfert de chaleur excessif au tube, pour ne pas dégrader celui-ci. La soudure doit garantir une résistance suffisante, et ce pendant toute la durée de vie du véhicule.
Par ailleurs, la corrosion dans la zone soudée doit être limitée, de nouveau pour garantir la tenue de la fixation pendant toute la durée de vie du véhicule.
Dans ce contexte, l’invention porte sur un élément de ligne d’échappement, l’élément comprenant :
- un volume d’échappement comprenant une enveloppe métallique d’épaisseur inférieure à 1 mm ;
- au moins une plaque métallique d’épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, comprenant une partie centrale sans contact avec l’enveloppe métallique et entre 2 et 4 pattes de fixation solidaires de la partie centrale, chaque patte de fixation étant soudée à l’enveloppe métallique par point et par transparence.
Du fait que seules les pattes de fixation sont soudées à l’enveloppe métallique, et ce par point et par transparence, le transfert de chaleur à l’enveloppe métallique du volume d’échappement au moment du soudage est extrêmement limité.
Le fait de ne prévoir qu’entre deux et quatre pattes de fixation permet d’assurer un bon contact entre la plaque métallique et l’enveloppe du volume d’échappement au moment du soudage. Ceci est capital pour garantir la qualité du soudage et par conséquent la résistance mécanique de la liaison entre la plaque et l’enveloppe métallique après soudage. En effet, si la plaque métallique comprend plus de quatre pattes de fixation, il est difficile de s’assurer que toutes les pattes sont positionnées en contact avec l’enveloppe métallique, pour des raisons d’isostatisme.
Par ailleurs, le fait que la zone centrale de la plaque soit sans contact avec l’enveloppe métallique permet de réduire fortement la surface de contact entre la plaque métallique et l’enveloppe métallique. Le risque de corrosion, en particulier de corrosion de type caverneuse, est réduit.
L’ensemble peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques cidessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- les pattes de fixation sont soudées par un procédé TIG ;
- les pattes de fixation ont une forme choisie pour être en contact sans interstice avec l’enveloppe métallique ;
- l’élément de ligne d’échappement comporte un accessoire de fixation à une structure de véhicule automobile, soudé à la plaque métallique ;
- l’élément de ligne d’échappement comporte un guidage agencé pour conférer à l’accessoire de fixation, par rapport à la plaque métallique, avant soudage, un degré de liberté en translation selon une direction sensiblement perpendiculaire à une zone de l’enveloppe métallique située sous la plaque métallique et au moins deux, de préférence trois, degrés de liberté en rotation ;
- la plaque métallique porte une référence d’identification, creusée dans ladite plaque métallique ;
- la plaque métallique est venue de matière ;
- l’élément de ligne d’échappement comporte une seconde plaque, liée à la plaque métallique par un pont de matière flexible, la seconde plaque étant d’épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, comprenant une seconde partie centrale sans contact avec l’enveloppe métallique et entre 2 et 4 secondes pattes de fixation solidaires de la seconde partie centrale, chaque seconde patte de fixation étant soudée à l’enveloppe métallique par point et par transparence ;
- la plaque métallique et la seconde plaque sont venues de matière ;
- l’élément de ligne d’échappement comporte un accessoire de fixation à une structure de véhicule automobile, soudé à la plaque métallique et à la seconde plaque ;
- l’élément de ligne d’échappement comporte une seconde plaque entièrement indépendante de la plaque métallique, la seconde plaque étant d’épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, comprenant une seconde partie centrale sans contact avec l’enveloppe métallique et entre 2 et 4 secondes pattes de fixation solidaires de la seconde partie centrale, chaque seconde patte de fixation étant soudée à l’enveloppe métallique par point et par transparence, l’élément de ligne d’échappement comportant en outre un accessoire de fixation à une structure de véhicule automobile, soudé à la plaque métallique et à la seconde plaque ;
Selon un second aspect, l’invention porte sur une ligne d’échappement de véhicule équipée d’un élément ayant les caractéristiques ci-dessus.
Selon un troisième aspect, l’invention porte sur un procédé de fabrication d’un élément de ligne d’échappement, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- obtention d’un volume d’échappement comprenant une enveloppe métallique d’épaisseur inférieure à 1 mm ;
- obtention d’une plaque métallique d’épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, comprenant une partie centrale sans contact avec l’enveloppe métallique et entre 2 et 4 pattes de fixation solidaires de la partie centrale ;
- soudage de chaque patte de fixation à l’enveloppe métallique, par point et par transparence.
Avantageusement, le volume d’échappement est positionné, par rapport à la plaque métallique, avant soudage des pattes de fixation, par un outil qui autorise au moins un, de préférence trois, mouvements de rotation relatifs et un mouvement de translation relatif de l’enveloppe métallique par rapport à la plaque métallique.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :
- la figure 1 est une vue schématique en coupe d’un élément de ligne d’échappement selon l’invention, la coupe étant prise selon l’axe du volume d’échappement et celui de l’accessoire ;
- la figure 2 est une vue en coupe transversale de l’élément de ligne d’échappement prise selon les flèches II de la figure 1 ;
- les figures 3 à 5 sont des représentations en perspective de plaques métalliques ayant respectivement deux, trois et quatre pattes de fixation ;
- les figures 6 et 7 sont des vues en perspective et en coupe, respectivement, d’une patte de fixation après soudage par point et par transparence ;
- la figure 8 est une vue en perspective éclatée montrant la plaque métallique et un accessoire prévu pour la fixation de l’élément de ligne d’échappement à une structure de véhicule automobile ;
- la figure 9 montre les déplacements possibles de la plaque métallique par rapport à l’enveloppe métallique du volume d’échappement ;
- la figure 10 montre les déplacements possibles de l’accessoire par rapport à la plaque métallique ;
- la figure 11 est une vue en perspective d’une plaque métallique portant une référence d’identification ; et
- les figures 12 et 13 sont des vues en perspective de variantes de réalisation dans lesquelles l’élément de ligne d’échappement comporte deux plaques soudées sur l’enveloppe métallique du volume d’échappement, les deux plaques étant respectivement liées l’une à l’autre par un pont de matière flexible et entièrement indépendante l’une de l’autre.
L’élément 1 représenté sur les figures 1 et 2 est destiné à être intégré dans une ligne d’échappement. Cette ligne d’échappement est typiquement une ligne d’échappement destinée à capter et à traiter les gaz d’échappement provenant d’un moteur thermique.
La ligne d’échappement équipe typiquement un véhicule, notamment un véhicule automobile tel qu’une voiture ou un camion.
Comme visible sur les figures 1 et 2, l’élément de ligne d’échappement 1 comprend un volume d’échappement 3 et au moins une plaque métallique 5.
Le volume d’échappement 3 comprend une enveloppe métallique 7 d’épaisseur inférieure à 1 mm.
Le volume d’échappement 3 est par exemple destiné à la purification des gaz d’échappement.
Dans ce cas, il comprend, comme représenté sur la figure 1, un organe 9 de purification des gaz d’échappement disposé dans l’enveloppe métallique 7 et une nappe de maintien 11, interposé entre l’organe de purification 9 et l’enveloppe métallique 7.
L’organe de purification 9 est de tout type adapté. Par exemple, c’est un catalyseur trois voies, ou un catalyseur d’oxydation, ou un catalyseur SCR (Sélective Catalytic Réduction, ou Réduction Catalytique Sélective), ou un filtre à particules, etc.
L’enveloppe métallique 7 présente typiquement une forme tubulaire, avec un axe central C.
La nappe de maintien 11 est interposée, suivant des directions radiales par rapport à l’axe central C, entre la surface latérale 13 de l’organe de purification et la surface interne 15 de l’enveloppe métallique. La nappe de maintien est prévue pour maintenir en position l’organe de purification 9 par rapport à l’enveloppe métallique 7, axialement et radialement. Elle est placée entre l’enveloppe métallique 7 et l’organe de purification 9, et exerce sur l’organe de purification 9 une pression orientée vers l’axe central C. Elle est typiquement constituée de fibres de verre et d’un liant organique.
La plaque métallique 5, selon l’axe central C, est typiquement située au même niveau que la nappe de maintien 11.
En variante, le volume d’échappement 3 est un autre organe à paroi mince de la ligne d’échappement. Par exemple, le volume 3 est un tronçon de conduit d’échappement, ou un silencieux, ou tout autre organe de la ligne d’échappement.
L’enveloppe métallique 7 présente, comme indiqué plus haut, une épaisseur inférieure à 1 mm, de préférence comprise entre 0,2 et 0,8 mm, encore de préférence comprise entre 0,6 et 0,8 mm.
L’enveloppe métallique est par exemple en acier ferritique de nuance 1.4509 ou encore en acier inoxydable 1.4301.
La plaque métallique 5 est typiquement une plaque métallique de forte épaisseur, ayant plus précisément une épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm. Typiquement, la plaque métallique 5 présente une épaisseur comprise entre 1 et 2, 5 mm.
La plaque métallique est en un matériau tel que l’acier ferritique 1.4509 ou 1.4510 ou encore en acier inoxydable 1.4301.
On entend ici par « plaque >> une pièce ayant une faible épaisseur au regard de sa surface.
La plaque est typiquement venue de matière. Elle est mise en forme par toute sorte de procédé : pliage, emboutissage, etc.
En variante, la plaque est en plusieurs morceaux, fixés les uns aux autres.
Comme visible sur les figures 2 à 5, la plaque métallique 5 comporte une partie centrale 17 sans contact avec l’enveloppe métallique, et entre deux et quatre pattes de fixation 19 solidaires de la partie centrale 17.
Les figures 3 à 5 illustrent des exemples de plaque métallique comportant respectivement deux pattes de fixation, trois pattes de fixation, quatre pattes de fixation
19.
La partie centrale 17 a toute sorte de forme : rectangulaire, circulaire, ovale, etc.
Elle est délimitée par un bord périphérique 20. Le bord périphérique 20 de préférence porte les pattes de fixation 19.
Typiquement, les pattes de fixation 19 sont réparties autour de la partie centrale 17.
Dans les exemples représentés, la partie centrale 17 présente une forme sensiblement rectangulaire, le bord périphérique 20 comportant deux bords longitudinaux 21 et deux bords transversaux 23 raccordant les deux bords longitudinaux 21 l’un à l’autre.
Les pattes de fixation 19 sont fixées aux bords longitudinaux 21.
Quand la plaque métallique 5 à deux pattes seulement, chaque bord longitudinal 21 porte une patte (voir figure 3).
Quand la plaque comporte trois pattes de fixation 19, l’un des bords longitudinaux 21 porte deux pattes de fixation 19, et l’autre une patte de fixation 19 (figure 4). Les deux pattes de fixation 19 sont alors de préférence aux deux extrémités opposées du bord longitudinal 21 correspondant. La troisième patte de fixation 19 est dans ce cas située au centre de l’autre bord longitudinal 21.
Quand la plaque métallique 5 comporte quatre pattes de fixation 19, chaque bord longitudinal 21 porte deux pattes de fixation 19, disposées à ses deux extrémités opposées.
En variante, dans les cas où la plaque comporte trois ou quatre pattes de fixation 19, ces pattes peuvent être placées chacune sur un bord différent de la partie centrale.
La partie centrale 17 ne touche pas l’enveloppe métallique 7. Elle est séparée de l’enveloppe métallique 7 par une lame d’air continue. Ainsi, la plaque métallique 5 est en contact avec l’enveloppe métallique 7 seulement par l’intermédiaire des pattes de fixation 19.
Chaque patte de fixation 19 est soudée à l’enveloppe métallique 7 par point et par transparence.
On entend par là que chaque patte de fixation 19 est fixée à l’enveloppe métallique 7 par un ou plusieurs points de soudure, et non par une ligne de soudure continue. Typiquement, chaque patte de fixation 19 est fixée à l’enveloppe métallique par un unique point de soudure 25 (voir figures 6 et 7).
La longueur L du ou de chaque point de soudure (figure 7) à l’interface de l’enveloppe métallique 7 et de la patte de fixation 19 est de préférence supérieure à deux fois l’épaisseur minimale de l’enveloppe métallique 7 et de la patte de fixation 19. L’épaisseur de l’enveloppe métallique 7 est généralement inférieure à celle de la plaque métallique 5. Dans ce cas, la longueur L à l’interface de l’enveloppe métallique 7 et de la patte de fixation 19 est supérieure à deux fois l’épaisseur de l’enveloppe métallique 7.
Le soudage est effectué par transparence au sens où chaque point de soudure 25 est réalisé à distance des bords de la patte 19, dans une zone pleine de la patte 19. Le métal constituant la patte 19 est fondu et baigne le métal constituant l’enveloppe métallique 7. La chaleur apportée pour la soudure se propage dans le métal constituant l’enveloppe 7, qui fond partiellement à son tour. Le métal constituant la patte 19 et le métal constituant l’enveloppe métallique 7 se mélangent. Après refroidissement, la patte 19 est fixée à l’enveloppe 7.
De préférence, les pattes de fixation 19 sont soudées par un procédé TIG (Tungsten Inert Gas). Un tel procédé de soudage est bien adapté au soudage par point et par transparence. Il permet de réduire la quantité d’énergie apportée pour réaliser le soudage, ce qui réduit le risque que la nappe de maintien 11 soit chauffée excessivement. En effet, si la nappe 11 est chauffée excessivement, elle dégaze car le liant qui constitue la nappe se sublime, et la zone chauffée par l’opération de soudage est exposée à une pression de gaz accrue, qui peut conduire à une diminution de l’épaisseur de l’enveloppe métallique 7 à la position exacte de la soudure. Ceci conduit à termes à un affaiblissement de la fixation de la plaque métallique sur l’enveloppe 7. Un tel risque est considérablement diminué quand le soudage des pattes de fixation 19 est effectué par le procédé TIG, et est un soudage par point et par transparence.
Avantageusement, les pattes de fixation 19 ont une forme choisie pour être en contact sans interstice avec l’enveloppe métallique 7.
Les pattes de fixation 19 sont prévues pour être disposées sur des zones 27 prédéterminées de l’enveloppe métallique (figure 2). La plaque métallique 5 est donc fabriquée de telle sorte que, avant fixation au volume d’échappement, chaque patte 19 ait une forme correspondant à celle de la zone 27 sur laquelle elle va prendre place.
Dans l’exemple représenté, l’enveloppe métallique 7 a une forme sensiblement cylindrique. Les pattes 19 ont donc chacune une forme arquée, en secteur de cylindre, de courbure correspondant à la courbure des zones 27.
En variante, les pattes 19 sont prévues pour venir se poser sur des zones 27 planes de l’enveloppe métallique. Dans ce cas, les pattes 19 présentent une forme plane.
L’absence d’interstice entre les pattes 19 et l’enveloppe métallique 7 permet d’obtenir une excellente qualité de soudage.
Comme indiqué plus haut, le fait que la plaque métallique comporte entre deux et quatre pattes de fixation permet de rendre la liaison de la plaque métallique à l’enveloppe 7 isostatique, et donc d’avoir un contact entre chaque patte 19 et l’enveloppe 7.
Ceci peut être obtenu sans difficulté quand la plaque métallique 5 et l’enveloppe 7 présentent une géométrie idéale.
La plaque métallique 5 et l’enveloppe métallique 7 peuvent cependant présenter de légers défauts de forme. Pour cette raison et pour garantir l’isostatisme malgré les légers défauts de forme, l’outil qui positionne le volume d’échappement 3 par rapport à la plaque métallique 5, avant soudage, autorise au moins un, de préférence trois, mouvements de rotation relatifs RA1, RA2, RA3 et un mouvement de translation relatif TA de l’enveloppe métallique 7 par rapport à la plaque métallique 5 (figure 9).
La translation TA est typiquement selon une direction sensiblement perpendiculaire à une zone de l’enveloppe métallique 7 située sous la plaque métallique 5. Pour une enveloppe métallique de forme tubulaire, la direction TA est de préférence sensiblement radiale.
Typiquement, la rotation RA3 est autour de la direction TA. Les rotations RA1 et RA2 sont autour de deux axes perpendiculaires à la direction TA et perpendiculaires entre eux.
Les pattes de fixation 19 sont typiquement des portions de la plaque métallique 5, chacune ayant une faible surface au regard de la surface totale de la plaque métallique.
Chaque patte de fixation 19 fait saillie par rapport au bord périphérique 20 de la partie centrale 17. Les pattes 19 sont déportées à un niveau inférieur à celui de la partie centrale 17. Elles ne sont pas dans le plan de la partie centrale 17, mais au contraire sont raccordées à cette partie centrale par un décrochement formant une marche 29. La marche 29 présente toute sorte de hauteur. Dans l’exemple de la figure 3, cette hauteur est relativement plus grande. Dans les exemples des figures 4 et 5, la hauteur est relativement plus petite.
L’élément de ligne d’échappement 1 comporte avantageusement un accessoire 31 de fixation à une structure de véhicule automobile, soudé à la plaque métallique 5. Cet accessoire est illustré notamment sur les figures 8, 9 et 10.
L’accessoire 31 est par exemple prévu pour être fixé aux châssis du véhicule. Il permet de suspendre la ligne d’échappement à la structure du véhicule.
L’accessoire 31 est de tout type adapté.
Par exemple, l’accessoire 31 a une forme sensiblement cylindrique, comme représenté sur les figures 8, 9 et 10.
En variante, l’accessoire 31 peut aussi avoir une forme sensiblement parallélépipédique.
L’accessoire 31 comporte une partie inférieure 33 destinée à être fixée à la plaque métallique 5, et une fixation 35 prévue pour la fixation à la structure du véhicule.
Dans l’exemple représenté, la fixation 35 est un orifice ménagé dans une surface supérieure 37 de l’accessoire 31. En variante, la fixation est une patte.
Avantageusement, l’élément de ligne d’échappement 1 comporte un guidage 39 agencé pour conférer à l’accessoire de fixation 31, par rapport à la plaque 5, avant soudage, un degré de liberté TB en translation et au moins deux degrés de liberté en rotation.
Le guidage 39 est avantageusement agencé pour conférer à l’accessoire de fixation 31, par rapport à la plaque 5, avant soudage, trois degrés de liberté en rotation RB1, RB2, RB3, comme l’illustre la figure 10.
La direction de translation TB est sensiblement perpendiculaire à la zone de l’enveloppe métallique 7 située sous la plaque 5. Cette direction TB est illustrée sur la figure 10.
Typiquement, la rotation RB3 est autour de la direction TB. Les rotations RB1 et RB2 sont autour de deux axes perpendiculaires à la direction TB et perpendiculaires entre eux.
Par exemple, le guidage 39 comporte un orifice 41 découpé dans la partie centrale 17 de la plaque métallique 5, de forme conjuguée de celle de la partie inférieure 33 de l’accessoire 31. Dans l’exemple représenté, cette forme est circulaire.
En variante, cette forme peut être rectangulaire, carrée ou de toute autre forme.
Quand l’orifice 41 est circulaire, le guidage 39 est dit circulaire et est agencé pour conférer un degré de liberté en translation et trois degrés de liberté en rotation, comme décrit plus haut.
Quand l’orifice 41 est non circulaire, par exemple rectangulaire, le guidage 39 est agencé pour conférer à l’accessoire de fixation 31, par rapport à la plaque 5, avant soudage, un degré de liberté en translation TC et deux degrés de liberté en rotation RC1, RC2, comme l’illustre la figure 12.
La direction de translation TC est sensiblement perpendiculaire à la zone de l’enveloppe métallique 7 située sous la plaque 5.
Typiquement, les rotations RC1 et RC2 sont autour de deux axes perpendiculaires à la direction TC et perpendiculaires entre eux.
L’orifice 41 est entouré par un bord dressé 43, faisant saillie à l’opposé de l’enveloppe métallique 7 par rapport à la partie centrale 17. Ainsi, le bord dressé 43 fait saillie à l’opposé des pattes 19.
La partie inférieure 33 de l’accessoire est engagée dans l’orifice 41. Avant fixation rigide de l’accessoire à la plaque métallique 5, il est possible d’ajuster la position de l’accessoire par rapport à la plaque métallique 5, par rotations et translation de l’accessoire 5 dans l’orifice 41.
L’accessoire 31 est soudé à la plaque métallique 5 par tout procédé adapté. Par exemple, il est soudé au bord dressé 43 par un procédé MIG ou MAG (Métal Inert Gas ou Métal Activ Gas).
Il est important de souligner que l’invention permet de positionner avec précision la fixation 35 par rapport au volume 3, du fait qu’elle offre de multiples degrés de liberté à l’ensemble constitué de la fixation 35, de la plaque métallique 5 et du volume 3. Ces multiples degrés de liberté (TA, RA1, RA2, RA3 ainsi que TB, RB1, RB2 et RB3 ou TC RC1 et RC2) sont illustrés sur les figures 9, 10 et 12.
On entend par là que la position de la fixation 35 peut être ajustée par rapport à la plaque métallique 5 avec entre deux et quatre degrés de liberté possibles, la plaque métallique 5 étant ajustée par rapport au volume d’échappement 3 avec trois ou quatre degrés de liberté possibles.
Ceci permet notamment de positionner avec précision la fixation 35 par rapport au volume d’échappement 3 même si l’enveloppe métallique 7 et/ou la plaque métallique 5 présente(nt) un défaut de forme local. Le défaut de forme de l’enveloppe 7 correspond par exemple à une ovalisation de l’enveloppe 7 au moment de la mise en place de l’organe de purification 9 et de la nappe de maintien 11 à l’intérieur de l’enveloppe 7. Si l’accessoire de fixation était d’une pièce avec la plaque 5, ou s’il n’existait pas de degré de liberté de la plaque 5 par rapport à l’enveloppe métallique 7, une telle déformation locale pourrait entraîner une erreur sur la position de la fixation 35.
Avantageusement, la plaque 5 porte une référence d’identification 45, creusée dans ladite plaque 5.
Une telle référence d’identification 45 est représentée sur la figure 11. Cette référence est par exemple le numéro de série attribué par le fabricant à l’élément de ligne d’échappement.
Typiquement, cette référence d’identification 45 est gravée dans la plaque métallique 5, par tout moyen adapté.
La référence d’identification doit être visible pendant au moins 15 ans pour respecter les prescriptions légales en vigueur. En conséquence, la référence d’identification 45 doit être creusée sur une profondeur d’au moins 0,15 mm.
Il est particulièrement avantageux que cette référence d’identification soit creusée dans la plaque métallique 5, et pas directement dans l’enveloppe métallique 7. Du fait de la profondeur de creusement d’au moins 0,15 mm, l’épaisseur résiduelle de métal dans l’enveloppe métallique 7 serait réduite. Il ne serait pas possible de garantir une résistance à la corrosion et une intégrité à long terme du volume d’échappement.
La plaque métallique 5 peut porter seulement la référence d’identification 45, sans l’accessoire de fixation 31. En variante, elle porte l’accessoire de fixation 31 sans référence d’identification 45. Selon une autre variante, elle porte à la fois l’accessoire de fixation 31 et la référence d’identification 45.
Avantageusement, l’élément de ligne d’échappement 1 comporte une seconde plaque 47, liée à la plaque métallique 5 par un pont de matière flexible 49 (voir figure 12).
La seconde plaque 47 est d’épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm. Elle comprend avantageusement une seconde partie centrale 51 sans contact avec l’enveloppe métallique 7 et entre deux et quatre secondes pattes de fixation 53 solidaires de la seconde partie centrale 51. Chaque seconde patte de fixation 53 est soudée à l’enveloppe métallique 7 par point et par transparence.
En d’autres termes, la seconde plaque 47 présente les mêmes caractéristiques que la plaque métallique 5 décrite ci-dessus.
Du fait que la plaque métallique 5 et la seconde plaque 47 présentent chacune entre deux et quatre pattes de fixation, au total le sous-ensemble constitué des deux plaques comporte entre quatre et huit pattes de fixation.
Ceci permet d’augmenter la résistance de la fixation dudit sous-ensemble à l’enveloppe métallique 7.
La liaison entre la plaque métallique 5 et l’enveloppe métallique 7 reste isostatique, du fait que la plaque métallique 5 comporte entre deux et quatre pattes de fixation, et que la liaison entre la plaque métallique 5 et la seconde plaque métallique 47 est flexible. Ainsi, il reste possible de faire varier la position de la plaque métallique 5 par rapport à la seconde plaque 47.
La même situation prévaut pour la seconde plaque 47, qui reste isostatique. Ceci est obtenu du fait de la souplesse de la liaison avec la plaque métallique 5, et du fait du nombre de pattes de fixation équipant la seconde plaque 47.
Un accessoire de fixation 31 est prévu pour être soudé à la fois à la plaque métallique 5 et à la seconde plaque 47.
Le guidage 39 comporte à cet effet, outre l’orifice 41 ménagé dans la plaque métallique 5, un orifice 55 ménagé dans la seconde plaque 47. L’accessoire de fixation 31 possède ainsi un degré de liberté en translation TC et deux degrés de liberté en rotation RC1 et RC2, avant soudage, par rapport à la plaque métallique 5 et par rapport à la seconde plaque 47 (figure 12).
Dans l’exemple représenté sur la figure 12, l’orifice 41 et l’orifice 55 sont partiellement entourés chacun par un bord dressé, référencés respectivement 43 et 57. Les bords dressés 43 et 57 s’étendent sur deux ou trois côtés consécutifs de l’orifice correspondant. Ils ne s’étendent pas le long du côté des orifices 41 et 55 qui sont en vis-àvis l’un de l’autre.
De préférence, la plaque métallique 5 et la seconde plaque 47 sont venues de matière l’une avec l’autre. En variante, la plaque métallique 5 et la seconde plaque 47 sont fabriquées indépendamment l’une de l’autre, et sont ensuite fixées l’une à l’autre par le pont de matière 49.
Dans une variante de réalisation, la plaque métallique 5 et la seconde plaque 47 sont entièrement indépendantes l’une de l’autre (voir figure 13). De nouveau, la seconde plaque 47 est du même type que la plaque métallique 5 décrite ci-dessus, et présente les mêmes caractéristiques. L’accessoire de fixation 31 est soudé aux deux plaques.
Cette variante de réalisation présente l’avantage de permettre une excellente adaptation de la position de chacune des plaques 5, 47 aux éventuelles déformations de l’enveloppe métallique 7. En revanche, lors du soudage de chacune des plaques 5, 47 sur l’enveloppe métallique 7, il est nécessaire de bien contrôler les positions respectives des deux plaques l’une par rapport à l’autre.
Selon un second aspect, l’invention porte sur un procédé de fabrication d’un élément de ligne d’échappement. Le procédé comporte les étapes suivantes :
- obtention d’un volume d’échappement 3 comprenant une enveloppe métallique 7 d’épaisseur inférieure à 1 mm ;
- obtention d’une plaque métallique 5 d’épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, comprenant une partie centrale 17 sans contact avec l’enveloppe métallique 7 et entre deux et quatre pattes de fixation 19 solidaires de la partie centrale 17 ;
- soudage de chaque patte de fixation 19 à l’enveloppe métallique 7, par point et par transparence.
Le procédé de fabrication est spécialement conçu pour fabriquer un élément de ligne d’échappement du type décrit ci-dessus.
Le volume d’échappement 3, notamment son enveloppe métallique 7, présente les caractéristiques ci-dessus.
La plaque métallique 5 est du type décrit ci-dessus.
Ainsi, l’élément 1 de ligne d’échappement décrit ci-dessus est particulièrement adapté pour être produit à l’aide du procédé de fabrication de l’invention.
Avantageusement, le volume d’échappement 3 est positionné, par rapport à la plaque métallique 5, avant soudage des pattes de fixation 19, par un outil qui autorise au moins un, de préférence trois, mouvements de rotation relatifs RA1, RA2, RA3 et un mouvement de translation relatif TA de l’enveloppe métallique 7 par rapport à la plaque métallique 5 (figure 9).
La translation TA est typiquement selon une direction sensiblement perpendiculaire à une zone de l’enveloppe métallique 7 située sous la plaque métallique
5. Pour une enveloppe métallique de forme tubulaire, la direction TA est de préférence sensiblement radiale.
Typiquement, la rotation RA3 est autour de la direction TA. Les rotations RA1 et RA2 sont autour de deux axes perpendiculaires à la direction TA et perpendiculaires entre eux.
De préférence, le procédé comporte une étape de soudage à la plaque métallique 5 d’un accessoire 31 de fixation à une structure de véhicule automobile.
Avant ladite étape de soudage, le procédé comporte une étape d’ajustement de la position de l’accessoire de fixation 31, par rapport à la plaque 5, en translation selon la direction TB et en rotation autour d’au moins deux axes de rotations.
Typiquement, à l’étape d’ajustement, la position de l’accessoire de fixation 31, par rapport à la plaque 5, est ajustée en rotation autour de trois axes de rotation RB1, RB2, RB3.
La direction de translation TB est sensiblement perpendiculaire à la zone de 5 l’enveloppe métallique 7 située sous la plaque 5.
Typiquement, la rotation RB3 est autour de la direction TB. Les rotations RB1 et RB2 sont autour de deux axes perpendiculaires à la direction TB et perpendiculaires entre eux.

Claims (13)

  1. REVENDICATIONS
    1Elément de ligne d’échappement, l’élément (1 ) comprenant :
    - un volume d’échappement (3) comprenant une enveloppe métallique (7) d’épaisseur inférieure à 1 mm ;
    - au moins une plaque métallique (5) d’épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, comprenant une partie centrale (17) sans contact avec l’enveloppe métallique (7) et entre 2 et 4 pattes de fixation (19) solidaires de la partie centrale (17), chaque patte de fixation (19) étant soudée à l’enveloppe métallique (7) par point et par transparence.
  2. 2. - Elément de ligne d’échappement selon la revendication 1, dans lequel les pattes de fixation (19) sont soudées par un procédé TIG.
  3. 3. - Elément de ligne d’échappement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les pattes de fixation (19) ont une forme choisie pour être en contact sans interstice avec l’enveloppe métallique (7).
  4. 4. - Elément de ligne d’échappement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément de ligne d’échappement (1) comporte un accessoire (31) de fixation à une structure de véhicule automobile, soudé à la plaque métallique (5).
  5. 5. - Elément de ligne d’échappement selon la revendication 4, dans lequel l’élément de ligne d’échappement comporte un guidage (39) agencé pour conférer à l’accessoire de fixation (31), par rapport à la plaque métallique (5), avant soudage, un degré de liberté en translation (TB) selon une direction sensiblement perpendiculaire à une zone de l’enveloppe métallique (7) située sous la plaque métallique (5) et au moins deux, de préférence trois, degrés de liberté en rotation (RB1, RB2, RB3).
  6. 6. - Elément de ligne d’échappement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque métallique (5) porte une référence d’identification (45), creusée dans ladite plaque métallique (5).
  7. 7. - Elément de ligne d’échappement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la plaque métallique (5) est venue de matière.
  8. 8. - Elément de ligne d’échappement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’élément de ligne d’échappement (1) comporte une seconde plaque (47), liée à la plaque métallique (5) par un pont de matière (49) flexible, la seconde plaque (47) étant d’épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, comprenant une seconde partie centrale (51 ) sans contact avec l’enveloppe métallique (7) et entre 2 et 4 secondes pattes de fixation (53) solidaires de la seconde partie centrale (51), chaque seconde patte de fixation (53) étant soudée à l’enveloppe métallique (7) par point et par transparence.
  9. 9. - Elément de ligne d’échappement selon la revendication 8, dans lequel la plaque métallique (5) et la seconde plaque (47) sont venues de matière.
  10. 10. - Elément de ligne d’échappement selon la revendication 8 ou 9, dans lequel l’élément de ligne d’échappement (1) comporte un accessoire de fixation (31) à une structure de véhicule automobile, soudé à la plaque métallique (5) et à la seconde plaque (47).
  11. 11. - Elément de ligne d’échappement selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l’élément de ligne d’échappement (1) comporte une seconde plaque (47) entièrement indépendante de la plaque métallique (5), la seconde plaque (47) étant d’épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, comprenant une seconde partie centrale (51) sans contact avec l’enveloppe métallique (7) et entre 2 et 4 secondes pattes de fixation (53) solidaires de la seconde partie centrale (51), chaque seconde patte de fixation (53) étant soudée à l’enveloppe métallique (7) par point et par transparence, l’élément de ligne d’échappement (1) comportant en outre un accessoire (31) de fixation à une structure de véhicule automobile, soudé à la plaque métallique (5) et à la seconde plaque (47).
  12. 12. -Procédé de fabrication d’un élément de ligne d’échappement (1), le procédé comprenant les étapes suivantes:
    - obtention d’un volume d’échappement (3) comprenant une enveloppe métallique (7) d’épaisseur inférieure à 1 mm ;
    - obtention d’une plaque métallique (5) d’épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm, comprenant une partie centrale (17) sans contact avec l’enveloppe métallique (7) et entre 2 et 4 pattes de fixation (19) solidaires de la partie centrale (17) ;
    - soudage de chaque patte de fixation (19) à l’enveloppe métallique (7), par point et par transparence.
  13. 13. -Procédé selon la revendication 12, dans lequel le volume d’échappement (3) est positionné, par rapport à la plaque métallique (5), avant soudage des pattes de fixation (19), par un outil qui autorise au moins un, de préférence trois, mouvements de rotation relatifs (RA1, RA2, RA3) et un mouvement de translation relatif (TA) de l’enveloppe métallique (7) par rapport à la plaque métallique (5).
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