WO2006018550A1 - Dispositif d'echappement a ecran de protection - Google Patents
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Abstract
Le dispositif d'échappement (10) comporte : - un volume d'échappement (12) ; - un écran de protection (14) enveloppant au moins partiellement le volume d'échappement (12) ; et - au moins un cerclage (16) de retenue de l'écran de protection (14) sur le volume d'échappement (12), le ou chaque cerclage (16) ceinturant l'écran de protection (14) et le volume d'échappement (12). Il comporte, pour le ou chaque cerclage (16), une entretoise (18) rap-portée entre le volume d'échappement (12) et l'écran (14), laquelle entre-toise (18) définit au moins une plage d'appui sur la surface latérale exté-rieure du volume d'échappement (12) et présente, au dessous du cerclage (16), une surface (40) d'appui pour l'écran (14).
Description
Dispositif d'échappement à écran de protection
La présente invention concerne un dispositif d'échappement, du type comportant :
- un volume d'échappement ;
- un écran de protection enveloppant au moins partiellement le vo- lume d'échappement ; et
- au moins un cerclage de retenue de l'écran de protection sur le vo¬ lume d'échappement, le ou chaque cerclage ceinturant l'écran de protection et le volume d'échappement.
Dans les véhicules automobiles, la ligne d'échappement est disposée habituellement au-dessous de la caisse du véhicule. Les gaz d'échappement provenant du moteur circulent dans la ligne d'échappement à une tempéra¬ ture relativement élevée. Ainsi, progressivement, la température des diffé¬ rents dispositifs constituant la ligne d'échappement s'élève.
Afin d'éviter une élévation trop importante de la température, il est connu d'interposer un écran thermique entre la ligne d'échappement et la caisse du véhicule. En particulier, il est connu de solidariser l'écran thermi¬ que sur la face de la ligne d'échappement tournée vers la structure du véhi¬ cule.
L'écran thermique est couramment constitué d'une tôle métallique, ou d'un assemblage de feuilles d'aluminium de métal déployé et d'isolant fi¬ breux, préalablement mise en forme qui est rapportée de manière générale sur la caisse du véhicule, au droit de la ligne d'échappement. Dans le but d'optimiser son efficacité, il a été proposé dans l'état de la technique de rap¬ porter l'écran thermique directement sur le volume de la ligne d'échappe- ment. Au sens de la présente description, le terme volume d'échappement désigne toute enceinte dans laquelle circulent les gaz d'échappement, tel qu'un tube, un silencieux ou encore un boîtier renfermant un organe de puri¬ fication catalytique ou un filtre à particules.
Pour le maintien de l'écran sur un dispositif de la ligne d'échappe- ment, l'écran et le volume d'échappement sont ceinturés par un cerclage. L'écran préalablement mis en forme présente des bossages formant des pieds propres à prendre appui sur la surface latérale externe du volume
d'échappement, de manière à maintenir une lame d'air entre le volume d'échappement et l'écran.
Les écrans actuels sont formés d'une tôle métallique relativement épaisse et donc rigide. Celle-ci a une épaisseur de l'ordre de 1 mm à 2 mm. Toutefois, pour alléger la masse totale du véhicule, il est envisagé de former les écrans thermiques dans une tôle dite mince dont l'épaisseur est comprise entre 0,2 mm et 0,9 mm.
On constate en cherchant à utiliser des écrans de faible épaisseur que le cerclage ceinturant l'écran et le volume d'échappement provoquent une déformation de l'écran, rendant sa retenue sur le volume d'échappe¬ ment impossible ou à tout le moins peu fiable.
L'invention a pour but de proposer un dispositif d'échappement com¬ portant un volume d'échappement équipé d'un écran qui peut être maintenu efficacement par un cerclage, même si cet écran est de faible épaisseur et donc de rigidité réduite.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'échappement du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte, pour le ou chaque cerclage, une entretoise rapportée entre le volume d'échappement et l'écran, laquelle entretoise définit au moins une plage d'appui sur la surface latérale exté- rieure du volume d'échappement et présente, au dessous du cerclage, une surface d'appui pour l'écran.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif d'échappe¬ ment comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- la ou chaque entretoise comporte au moins trois pieds d'appui for- mant la ou chaque plage d'appui sur la surface latérale externe du volume d'échappement, lesquels pieds d'appui sont disjoints et s'étendent successi¬ vement suivant la longueur du cerclage ;
- la ou chaque entretoise a une résistance à la compression qui est supérieure à celle de l'écran de protection ; - la ou chaque entretoise a une forme générale de C propre à en¬ châsser le volume d'échappement sur sensiblement la moitié de sa périphé¬ rie ;
- la ou chaque entretoise est disposée exclusivement au droit du cer¬ clage associé ;
- la forme de la surface d'appui est essentiellement complémentaire à la forme du cerclage, de sorte que l'écran de protection est enserré entre la surface d'appui et le cerclage sur l'essentiel de la surface de l'écran cou¬ verte par le cerclage ;
- la ou chaque entretoise est constituée d'une bande métallique pliée d'épaisseur constante délimitant à la fois la ou chaque plage d'appui sur la surface latérale externe du volume d'échappement et la surface d'appui pour l'écran ;
- l'entretoise comporte une arche d'appui essentiellement continue et des pieds rapportés de support de l'arche s'étendant transversalement à ladite arche d'appui et délimitant la ou chaque plage d'appui sur la surface latérale externe du volume d'échappement ; - l'écran de protection est formé d'une tôle métallique d'une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,9 mm ;
- la ou chaque entretoise est retenue par rapport au volume d'échappement et l'écran de protection sous la seule action du cerclage en¬ serrant la ou chaque entretoise entre le volume d'échappement et l'écran de protection ;
- la ou chaque entretoise comporte au moins trois pieds d'appui formant la ou chaque plage d'appui sur la surface latérale externe du volume d'échappement, lesquels pieds d'appui sont disjoints et s'étendent successivement suivant la longueur du cerclage ; - la ou chaque entretoise est constituée d'une bande métallique pliée d'épaisseur constante délimitant à la fois la ou chaque plage d'appui sur la surface latérale externe du volume d'échappement et la surface d'appui pour l'écran ;
- au niveau de chaque pied, la bande métallique est conformée pour délimiter un contour fermé ;
- le contour fermé délimite une surface convexe ;
- la bande métallique est repliée sur elle-même à chaque extrémité pour former un pied d'extrémité, le bout de la bande étant relié à la partie courante de la bande pour former ledit contour fermé ;
- le bout de la bande présente un pion emboîté dans une lumière cor- respondante ménagée dans l'épaisseur de la partie courante de la bande pour assurer la liaison du bout de la bande ;
- la bande comporte, dans sa partie courante, à l'endroit d'au moins un pied intermédiaire, au moins une fente longitudinale délimitant de part et d'autre deux tronçons de bande adjacents, lesquels tronçons sont repoussés à l'écart l'un de l'autre parallèlement à un plan contenant une fente, l'un au moins des tronçons de bande formant une plage d'appui sur la surface laté¬ rale externe du volume d'échappement ; et
- pour au moins un pied intermédiaire, la bande comporte deux fentes parallèles délimitant un tronçon de bande médian bordé de deux tronçons de bande latéraux, les deux tronçons de bande latéraux étant repoussés à l'écart du tronçon de bande médian, les deux tronçons de bande latéraux formant des plages d'appui sur la surface latérale externe du volume d'échappement.
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 des¬ sins, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel d'un premier mode de réalisation d'un dispositif d'échappement selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de la fi- gure 1 ;
- les figures 3 et 4 sont des vues identiques à celles des figures 1 et 2 d'un second mode de réalisation d'un dispositif d'échappement selon l'inven¬ tion ;
- la figure 5 est une vue en perspective d'une variante de réalisation d'une extrémité d'une entretoise selon l'invention ; et
- la figure 6 est une vue en perspective d'une variante de réalisation d'un pied intermédiaire d'une entretoise selon l'invention.
Sur les figures 1 et 2 est représenté un dispositif d'échappement pro¬ pre à être intégré dans une ligne d'échappement d'un véhicule automobile.
Ce dispositif d'échappement comporte un volume d'échappement 12 constituant par exemple un silencieux d'échappement sur lequel est rapporté un écran de protection 14 tel qu'un écran thermique.
L'écran thermique 14 est retenu sur le silencieux 12 par trois cercla¬ ges 16 espacés suivant la longueur du silencieux. Des entretoises 18 sont disposées entre le silencieux 12 et l'écran thermique 14, au droit des cercla¬ ges 16. Le silencieux 12 est, comme connu en soi, formé d'une enceinte 20 généralement cylindrique munie, à une extrémité, d'une entrée non visible sur les figures et, à une autre extrémité, d'une sortie 24.
L'enceinte 20 est délimitée par une paroi latérale extérieure 26 géné¬ ralement cylindrique formée, par exemple, d'une tôle roulée et soudée longi- tudinalement. Cette tôle peut, de manière avantageuse, comporter une ou plusieurs nervures périphériques ou un gaufrage. Cette paroi latérale 26 est obturée à chaque extrémité par des parois transversales 28 couramment désignées par le terme "coupelles d'extrémité". Des tubulures traversent les coupelles d'extrémité 28. Ces tubulures délimitent l'entrée et la sortie 24. L'écran 14 est formé d'une tôle métallique mince préformée, éventuel¬ lement nervurée, enveloppant partiellement l'enceinte 20. L'écran 14 est for¬ mé, par exemple, d'une tôle d'acier d'une épaisseur comprise entre 0,2 mm et 0,9 mm.
L'écran 14 présente généralement la forme d'une gouttière semi- cylindrique dont la longueur correspond essentiellement à la longueur de l'enceinte 20. L'écran est conformé, par exemple, par roulage. Longitudina- lement, celui-ci présente deux rebords extérieurs 30 dans lesquels sont mé¬ nagées des encoches 32 pour le passage des cerclages 16.
L'écran thermique 14 s'étend en section, comme illustré sur la figure 2, sur sensiblement la moitié de la périphérie de la paroi latérale 26 de l'en¬ ceinte.
Les entretoises 18 interposées entre la paroi latérale extérieure 26 du silencieux et l'écran thermique 14 assurent un maintien de l'écran 14 à une
distance comprise entre 1 cm et 3 cm, de sorte qu'une lame d'air est formée entre l'écran et la paroi latérale 26. Chaque entretoise présente une forme générale arquée épousant le contour de la paroi latérale 26. Ainsi, il pré¬ sente une forme générale de C. La largeur de l'entretoise 18 est, dans cet exemple, égale à la largeur du cerclage 16. Toutefois, et de manière préférentielle, l'entretoise 18 a une largeur supérieure à celle du cerclage 16.
Chaque entretoise 18 présente une surface 40 d'appui pour l'écran 14. Cette surface est généralement continue et s'étendant sur l'essentiel de la section transversale de l'écran 14. La forme de la surface d'appui 40 est essentiellement complémentaire à la forme du cerclage 16, de sorte que l'écran de protection 14 est enserré entre la surface d'appui 40 et le cerclage 16 sur l'essentiel de la surface de l'écran couverte par le cerclage.
En outre, chaque entretoise 18 comporte au moins trois pieds d'appui sur la surface extérieure de la paroi latérale 26 de l'enceinte. Ces pieds d'appui sont disjoints et se répartissent suivant la longueur du cerclage. Ils sont formés au droit du cerclage, c'est-à-dire dans le plan de celui-ci.
Dans le mode de réalisation de la figure 1 , quatre pieds d'appui sont prévus. Deux pieds notés 42A sont formés aux extrémités de Pentretoise 18 et s'appuient en des points diamétralement opposés de la paroi latérale 26.
Deux autres pieds notés 42B sont disposés suivant la longueur de l'entretoise et s'appuient sur une face principale extérieure de la paroi laté¬ rale 26. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, l'entretoise est consti¬ tuée d'une bande métallique 38 d'épaisseur constante conformée par pliage pour former les quatre pieds. Les pieds d'extrémité 42A sont délimités par les deux extrémités recourbées 44A de la bande, alors que les pieds inter¬ médiaires 42B sont formés par des ondulations locales 44B de la bande. La bande métallique 38 formant l'entretoise est constituée d'une tôle métallique épaisse dont l'épaisseur est comprise, par exemple, entre 1 mm et 2 mm. En particulier, l'épaisseur de la tôle constituant l'entretoise est su-
périeure à l'épaisseur de la tôle constituant l'écran thermique 14. De manière avantageuse, l'entretoise comporte au moins une rainure périphérique.
Ainsi, la résistance à la compression de l'entretoise 18 est supérieure à la résistance à la compression de l'écran 14. Comme illustré sur la figure 2, le cerclage 16 est formé essentielle¬ ment d'une virole métallique plane 52 dont la largeur est comprise entre 1 cm et 2 cm et dont les extrémités sont reliées l'une à l'autre par une agrafe. Un tel cerclage est par exemple commercialisé par la société "BAND-IT".
La ou chaque entretoise est retenue par rapport au volume d'échappement et à l'écran de protection sous la seule action du cerclage 16.
On conçoit qu'avec un tel agencement, l'écran 14 est enserré pour sa retenue entre la surface d'appui 40 d'une entretoise et le cerclage 16 asso¬ cié. Ainsi, comme sa surface d'appui supportant l'écran est relativement étendue, l'entretoise 40 reprend l'essentiel des efforts exercés par le cer¬ clage 16. Ainsi, l'écran, même s'il est de faible épaisseur, n'est pas déformé par le cerclage. En outre, les entretoises étant réalisées dans une tôle plus épaisse, celles-ci résistent à la compression du cerclage 16 et se trouvent maintenues sur la paroi latérale par la seule force de serrage du cerclage. Sur les figures 3 et 4 est représenté un autre dispositif d'échappement selon l'invention.
Dans ce mode de réalisation, les éléments identiques ou correspon¬ dants à ceux du mode de réalisation précédent sont désignés par les mê¬ mes numéros de référence auxquels il a été ajouté 100. Ici, le volume d'échappement 112 est formé d'un conduit d'échappe¬ ment circulant sous la structure d'un véhicule automobile et reliant entre el¬ les deux enceintes successives non représentées.
Ainsi, comme précédemment, l'écran thermique 114 repose sur le volume d'échappement 112 par l'intermédiaire d'entretoises 118 des cercla- ges 116 assurent la retenue de l'écran thermique 114 sur les entretoises 118.
Chaque entretoise comprend une arche 152 délimitant la surface d'appui 140 pour l'écran thermique 114. Cette arche 152 formée d'une
bande de tôle métallique cintrée présente une surface généralement conti¬ nue. Elle est solidarisée intérieurement à une âme de support 154 délimitant trois pieds d'appui 142 sur la paroi latérale extérieure 126 du conduit 112. L'âme 154 est formée par exemple d'une tôle épaisse s'étendant générale- ment dans un plan perpendiculaire à la surface d'appui 140. La tôle est sou¬ dée à sa périphérie contre la surface intérieure de l'arche 152.
Trois excroissances 156 sont délimitées dans la tôle pour former les pieds 142. A leur extrémité, les pieds 142 sont recourbés pour former des patins d'appui 158. Ces patins d'appui sont recourbés alternativement d'un côté et de l'autre.
Dans ce mode de réalisation également, l'écran est supporté par les surfaces d'appui délimitées par les entretoises relativement rigides, ce qui évite une déformation de l'écran thermique 114 sous l'action des cerclages 116. Sur les figures 5 et 6 sont représentés les pieds, respectivement, d'extrémité et intermédiaire d'une variante de Pentretoise 18 des figures 1 et 2.
Comme dans le mode de réalisation précédent, l'entretoise est for¬ mée à partir d'une bande métallique de largeur constante. Comme illustré sur la figure 5, à chaque extrémité, la bande métalli¬ que est repliée sur elle-même pour former un pied d'extrémité. Le bout 202 de la bande est relié à la partie courante 204 de la bande pour former un contour fermé 206. Afin d'assurer la liaison du bout 202 de la bande à la par¬ tie courante 204 de la bande où le contour est refermé, le bout 202 présente un pion médian 208 reçu dans une lumière complémentaire 210 dans la¬ quelle il est emboîté. La lumière est formée dans la partie courante 204 de la bande et traverse celle-ci de part en part suivant son épaisseur. Le pion 208 est formé dans l'épaisseur de la bande, sensiblement dans la partie médiane de sa largeur. En variante, le pion 208 et la lumière complémentaire 210 sont remplacés par tout autre moyen adapté de liaison du bout 202 de la bande à la partie courante 204 de la bande. Ce moyen de liaison est par exemple un point de soudure entre le bout de la bande et la partie courante de la bande ou encore un pliage rigide.
Avantageusement, le contour fermé 206 délimite une surface convexe, c'est-à-dire que tout couple de points considérés à l'intérieur de la surface délimitée par le contour fermé 206 délimite un segment qui est tota¬ lement contenu dans cette surface. La partie courante de la bande 204 où est relié le bout de la bande forme une surface d'appui pour l'écran alors que la partie recourbée notée 212 forme une surface d'appui sur la surface latérale externe du volume d'échappement.
Sur la figure 6 est représenté un pied intermédiaire. Dans ce mode de réalisation, la bande présente, au niveau du pied, deux fentes longitudinales
310, 312 s'étendant suivant la longueur de la bande. Ces fentes délimitent entre elles un tronçon de bande médian 314 et latéralement deux tronçons de bande latéraux 316.
Le tronçon de bande médian 314 forme un pontet reliant les deux par- ties complémentaires de la bande ménagées de part et d'autre du pied. Les deux tronçons de bande latéraux 316 sont repoussés du côté opposé au tronçon de bande médian 314 suivant un plan dans lequel s'étendent les fentes 310, 312.
Ainsi, les tronçons latéraux 316 sont emboutis pour présenter généra- lement deux jambages 318 reliés l'un à l'autre par une embase 320 délimi¬ tant une surface d'appui sur la surface latérale externe du volume d'échap¬ pement. Les jambages 318 s'étendent généralement transversalement au tronçon de bande médian 314.
Dans ce mode de réalisation également, le tronçon médian 314 et les tronçons de bande latéraux 316 délimitent, vus de côté, un contour fermé 322 et de préférence un contour fermé délimitant une surface convexe.
On comprend que les pieds pour l'entretoise illustrés sur les figures 5 et 6 sont faciles à réaliser puisqu'ils nécessitent seulement des opérations d'emboutissage et de pliage de la bande. De plus, dans la mesure où chaque pied forme un contour fermé, et de préférence un contour fermé convexe, ceux-ci ne peuvent s'écraser, ou se déformer, même si l'écran est maintenu avec force par le cerclage sur
l'entretoise, la forme particulière du pied assurant un maintien en forme de celui-ci.
En outre l'ensemble formé par l'écran, le cerclage et l'entretoise est avantageusement préassemblé, au moyen par exemple d'un point de sou¬ dure, d'un clip ou d'un clinchage, avant d'être mis en place autour du volume d'échappement puis solidarisé à celui-ci par serrage du cerclage.
Claims
REVENDICATIONS 1.- Dispositif d'échappement (10) comportant :
- un volume d'échappement (12 ; 112) ;
- un écran de protection (14 ; 114) enveloppant au moins partielle- ment le volume d'échappement (12 ; 112) ; et
- au moins un cerclage (16 ; 116) de retenue de l'écran de protection (14 ; 114) sur le volume d'échappement (12 ; 112), le ou chaque cerclage (16 ; 116) ceinturant l'écran de protection (14 ; 114) et le volume d'échap¬ pement (12 ; 112) ; caractérisé en ce qu'il comporte, pour le ou chaque cerclage (16 ; 116), une entretoise (18 ; 118) rapportée entre le volume d'échappement (12 ; 112) et l'écran (14 ; 114), laquelle entretoise (18 ; 118) définit au moins une plage (42 ; 142) d'appui sur la surface latérale extérieure du volume d'échappe¬ ment (12 ; 112) et présente, au dessous du cerclage (16 ; 116), une surface (40 ; 140) d'appui pour l'écran (14 ; 114).
2.- Dispositif d'échappement selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la ou chaque entretoise (18 ; 118) comporte au moins trois pieds d'appui (42A, 42B ; 142) formant la ou chaque plage d'appui sur la surface latérale externe (26 ; 126) du volume d'échappement (12 ; 112), lesquels pieds d'appui (42, 42B ; 142) sont disjoints et s'étendent successivement suivant la longueur du cerclage (16 ; 116).
3.- Dispositif d'échappement selon l'une quelconque des revendica¬ tions précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque entretoise (18) est constituée d'une bande métallique pliée d'épaisseur constante délimitant à la fois la ou chaque plage (42 ; 142) d'appui sur la surface latérale externe (26 ; 126) du volume d'échappement (12 ; 112) et la surface (40 ; 140) d'appui pour l'écran (14 ; 114).
4.- Dispositif selon les revendications 2 et 3 prises ensemble, caracté¬ risé en ce que, au niveau de chaque pied, la bande métallique est confor- mée pour délimiter un contour fermé (206 ; 322).
5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le contour fermé (206 ; 322) délimite une surface convexe.
6.- Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la bande métallique est repliée sur elle-même à chaque extrémité pour former un pied d'extrémité, le bout (202) de la bande étant relié à la partie courante (204) de la bande pour former ledit contour fermé (206).
7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bout
(202) de la bande présente un pion (208) emboîté dans une lumière (210) correspondante ménagée dans l'épaisseur de la partie courante (204) de la bande pour assurer la liaison du bout (202) de la bande.
8.- Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la bande comporte, dans sa partie courante, à l'endroit d'au moins un pied in¬ termédiaire, au moins une fente longitudinale (310, 312) délimitant de part et d'autre deux tronçons de bande adjacents (314, 316), lesquels tronçons (314, 316) sont repoussés à l'écart l'un de l'autre parallèlement à un plan contenant une fente, l'un (316) au moins des tronçons de bande formant une plage d'appui (320) sur la surface latérale externe du volume d'échappe¬ ment.
9.- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que pour au moins un pied intermédiaire, la bande comporte deux fentes parallèles (310, 312) délimitant un tronçon de bande médian (314) bordé de deux tronçons de bande latéraux (316), les deux tronçons de bande latéraux (316) étant repoussés à l'écart du tronçon de bande médian (314), les deux tronçons de bande latéraux (316) formant des plages d'appui (320) sur la surface latérale externe du volume d'échappement.
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- 2005-07-28 WO PCT/FR2005/001984 patent/WO2006018550A1/fr active Application Filing
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