FR2591955A1

FR2591955A1 - Support device for exhaust pipes of endothermic engines, especially intended to support the exhaust silencer of a vehicle

Info

Publication number: FR2591955A1
Application number: FR8616986A
Authority: FR
Original assignee: Fiat Auto SpA
Current assignee: Fiat Auto SpA
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1986-12-04
Publication date: 1987-06-26
Also published as: ES1000661U; IT206488Z2; DE8633380U1; ES1000661Y; IT8554276V0; FR2591955B3

Abstract

This device comprises a yoke 4 intended to be fixed to the vehicle, at least one fastening element 5 intended to receive the exhaust pipe, and an elastic support element 6 which comprises at least one overhanging branch 10 which leaves the yoke laterally and carries the fastening element 5 at its free end. This branch 10 has a winding axial development forming several loops 12, 13 which gives it a high capability for dissipating heat.

Description

ta présente invention se rapporte à un dispositif de support pour tuyaux d'échappement de moteurs endothermiques, en particulier, à un dispositif destiné à supporter le pot d'échappement d'un véhicule, qui est raccordé à ces tuyaux d'échappement. En particulier, le dispositif selon l'invention se rapporte aux supports des pots d'échappement catalytiques. the present invention relates to a support device for exhaust pipes of endothermic engines, in particular, to a device intended to support the exhaust pipe of a vehicle, which is connected to these exhaust pipes. In particular, the device according to the invention relates to the supports of the catalytic exhaust pipes.

I1 est connu que le support des pots catalytiques présente des difficultés en raison des hautes tempé- ratures qui se développent dans les gaz d'échappement qui parcourent les tuyaux reliés au pot. En effet, le pot est soutenu par ces tuyaux et par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs dispositif(s) élastique(s) de fixa tion qui relie(nt) les tuyaux élastiquement à la caisse du véhicule. En effet, les hautes temsératures des gaz d'échappement entraînent un grand dégagement de chaleur au niveau des dispositifs d'attache, ce qui, à la longue, endommage leur étrier de fixation. It is known that the support of the catalytic converters presents difficulties due to the high temperatures which develop in the exhaust gases which pass through the pipes connected to the pot. Indeed, the pot is supported by these pipes and by means of one or more elastic fixing device (s) which connect (s) the pipes elastically to the body of the vehicle. In fact, the high temperatures of the exhaust gases cause a large amount of heat to emerge from the fastening devices, which, in the long run, damages their fixing bracket.

te but de l'invention est de réaliser un dispo sitif élastique de support pour tuyaux d'échappement de moteurs endothermiques adapté à l'application aux pots catalytiques et, d'une façon plus générale à un dispositif qui présente une grande simplicité de construction, un faible colt et une grande capacité de dissipation de la chaleur, de manière à éviter que la chaleur n'endommage l'étrier de fixation qui fixe le dispositif de support à la carrosserie. The object of the invention is to provide an elastic support device for exhaust pipes from endothermic engines suitable for application to catalytic converters and, more generally to a device which has great simplicity of construction, a low colt and a large heat dissipation capacity, so as to prevent the heat from damaging the fixing bracket which fixes the support device to the body.

Ce but est atteint par l'invention en ce sens que cette invention est relative à un dispositif de support pour tuyaux d'échappement de moteurs endothermiques, en particulier, à un dispositif destiné à support ter le pot d'échappement d'un véhicule, qui est raccordé à ces tuyaux, ce dispositif comprenant un étrier de fixa- tion, au moins un élément d'attache destiné à attacher un tuyau d'échappement, et un élément élastique de support qui relie ledit élément d'attache à l'étrier de fixation, caractérisé en ce que ledit élément élastique de support comprend au moins une branche en porte-a-faux qui part latéralement dudit étrier de fixation et qui porte solidairement ledit élément d'attache à son extrémité libre, ladite branche présentant un développement axial sinueux grâce au fait qu'elle est conformée de mani ère à définir une pluralité de boucles qui possédent une longueur suffisante pour permettre une dissipation rapide de la chaleur, qui se transmet vers ledit étrier de fixation le long dudit élément élastique. This object is achieved by the invention in the sense that this invention relates to a support device for exhaust pipes of endothermic engines, in particular to a device intended to support the exhaust pipe of a vehicle, which is connected to these pipes, this device comprising a fixing bracket, at least one attachment element intended to attach an exhaust pipe, and an elastic support element which connects said attachment element to the bracket fastening device, characterized in that said elastic support element comprises at least one cantilevered branch which extends laterally from said fixing bracket and which carries said fastening member integrally at its free end, said branch having an axial development sinuous thanks to the fact that it is shaped so as to define a plurality of loops which have a sufficient length to allow rapid dissipation of heat, which is transmitted to said fixing bracket the along said elastic member.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels,
la figure 1 est une vue en plan d'ln dispositif de support selon l'invention
la figure 2 est une vue avant en élévation du dispositif de la figure 1 ; et
la figure 3 est une coupe selon un plan de trace III-III du dispositif de la figure 2.Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the following description of an exemplary embodiment and with reference to the appended drawings in which,
Figure 1 is a plan view of a support device according to the invention
Figure 2 is a front elevational view of the device of Figure 1; and
FIG. 3 is a section on a trace plane III-III of the device in FIG. 2.

Comme on peut le voir en se reportant aux figures 1 à 3, on a indiqué dans son ensemble sur ces figures un dispositif de support pour les tuyaux d'échappement 2 d'un moteur endothermique d'un type connu quelconque, qu'on a omis de représenter pour simplifier le dessin. Ce dispositif est particulièrement adapté pour supporter, par l'intermédiaire des tuyaux 2, le pot d'échappement 3 d'un véhicule, qu'on a également omis de représenter pour simplifier le dessin, par exemple, un pot d'échappement catalytique. Le dispositif 1 comprend un étrier de fixation 4, de type sensiblement connu, servant à le fixer à la caisse du véhicule (non représentée), un élément d'attache à pression 5 de type connu, pour chaque tuyau 2 qu'il s'agit de supporter, et un élément élastique de support 6, qui relie le ou les élé- ment(s) 5 à l'étrier 4.Cet étrier est défini par une plaque métallique plane 7 présentant sensiblement la forme d'un V dans une vue en plan et munie de trous d'attache 8 destinés à recevoir des éléments d'assemblage amovibles, au'on a omis de représenter pour simplifier le dessin, par exemple, des vis ou rivets. Les éléments 5, qu'on omettra de décrire pour simplifier l'exposé, puisqu'ils sont bien connus de l'homme de l'art, sont logés à l'intérieur de manchons métalliques cylindriques 9 cor redondants et sont adaptés pour saccousler chacun à un tuyau 2 correspondant. As can be seen by referring to Figures 1 to 3, there has been indicated as a whole in these figures a support device for the exhaust pipes 2 of an endothermic engine of any known type, which has omitted to represent to simplify the drawing. This device is particularly suitable for supporting, via the pipes 2, the exhaust pipe 3 of a vehicle, which has also been omitted to simplify the drawing, for example, a catalytic exhaust pipe. The device 1 comprises a fixing bracket 4, of substantially known type, used to fix it to the vehicle body (not shown), a pressure fastening element 5 of known type, for each pipe 2 that it acts to support, and an elastic support element 6, which connects the element (s) 5 to the stirrup 4.This stirrup is defined by a flat metal plate 7 having substantially the shape of a V in a plan view and provided with attachment holes 8 intended to receive removable assembly elements, which have been omitted to simplify the drawing, for example, of screws or rivets. The elements 5, which we will omit to describe to simplify the description, since they are well known to those skilled in the art, are housed inside cylindrical metallic sleeves 9 redundant horns and are adapted to attach to each to a corresponding pipe 2.

Selon l'invention, l'élément élastique de support 6 comprend au moins une branche 10 en porte-a-faux qui fait saillie latéralement sur l'étrier 4 et, en particulier, il comprend une branche 10 sour chaque tube 2 à supporter. Dans l'exemole non limitatif représenté, l'élément 6 comprend une paire de branches en porte-àfaux 10 identiques entre elles, qui partent de côtés opnosés de l'étrier 4, symétriquement par rapport à celuici et dont chacun suoporte solidairement, sur son extrémité libre 11, un élément 5 logé à l'intérieur du man chon 9 correspondant. Selon l'invention, cet élément présente un développement axial sinueux qui est obtenu au moyen d'ne conformation définissant une pluralité de boucles 12, 13 et 14.Ces boucles ont une longueur suffisante pour assurer, compte tenu de la matière dont l'élément 6 est composé, une dissipation rapide de la chaleur qui se transmet vers l'étrier 4, le long de cet élément 6, pendant l'utilisation, sous l'effet de la chaleur cédée par les gaz chauds qui passent dans le tuyau 2. According to the invention, the elastic support element 6 comprises at least one branch 10 in cantilever which projects laterally on the stirrup 4 and, in particular, it comprises a branch 10 sour each tube 2 to support. In the nonlimiting example shown, the element 6 comprises a pair of cantilevered arms 10 identical to each other, which start from opnosed sides of the stirrup 4, symmetrically with respect thereto and each of which is solidly supported on its free end 11, an element 5 housed inside the corresponding sleeve 9. According to the invention, this element has a sinuous axial development which is obtained by means of a conformation defining a plurality of loops 12, 13 and 14. These loops have a sufficient length to ensure, taking into account the material of which the element 6 is composed, a rapid dissipation of the heat which is transmitted to the stirrup 4, along this element 6, during use, under the effect of the heat given off by the hot gases which pass through the pipe 2.

L'élément 6 est de préférence réalisé en acier et chaque branche 10 est conformée (voir figure 2) de manière à présenter dans sa direction axiale sensiblement la forme d'un Ç, qui comprend, entre l'extrémité libre 11 et l'étrier 4, deux boucles 13 et 14 dont les concavités regardent l'une en sens inverse de l'autre et qui forment des arcs égaux ou supérieurs à 1800. En particulier, la boucle 12 la plus proche qe l'étrier 4 forme un arc de 1800 tandis que la boucle 13, In raprochée de l'extrémité 11, forme un arc de plus de i800 et est raccordée à l'extrémité 11 et à la boucle 12 par des segments rectilignes, 15 et 16 respectivement, de façon à définir une forme de fer à cheval.Au niveau des extrémités 11, les branches 10 comprennent finalement une énième boucle 14 qui, selon l'invention, est sensiblement circulaire, et refermée sur elle-même sur un arc à oeine inférieur à 360" et qui renferme, fixé dans son volume intérieur, le manchon 9 correspondant qui est serré et comprimé dans la boucle 14. Les essais expérimentaux exécutés par la demanderesse montrent que, avec cette géométrie des branches 10, quelle que soit la dimension de l'élément 6, pourvu que celui-ci soit construit en métal ou en une autre matière bonne conductrice de la chaleur, on obtient une dissipation thermique élevée et, de toute fa çon, suffisante pour maintenir l'étrier 4 à une température acceDtable et Dour éviter la détérioration de cet étrier.The element 6 is preferably made of steel and each branch 10 is shaped (see Figure 2) so as to have in its axial direction substantially the shape of a Ç, which comprises, between the free end 11 and the stirrup 4, two loops 13 and 14 whose concavities face one in the opposite direction to the other and which form arcs equal to or greater than 1800. In particular, the nearest loop 12 that the stirrup 4 forms an arc of 1800 while the loop 13, In close to the end 11, forms an arc of more than i800 and is connected to the end 11 and to the loop 12 by rectilinear segments, 15 and 16 respectively, so as to define a horseshoe shape. At the ends 11, the branches 10 finally comprise yet another loop 14 which, according to the invention, is substantially circular, and closed on itself on an arc of eye less than 360 "and which contains , fixed in its internal volume, the corresponding sleeve 9 which is tightened and compressed in the a loop 14. The experimental tests carried out by the applicant show that, with this geometry of the branches 10, whatever the dimension of the element 6, provided that the latter is constructed of metal or of another material which is good conductor of the heat, a high heat dissipation is obtained and, in any case, sufficient to maintain the stirrup 4 at an acceptable temperature and to avoid deterioration of this stirrup.

Selon l'exemple non limitatif représenté, on obtient les meilleurs résultats en adoptant, en combinaison avec la géométrie générale de l'élément 6 qui a été décrite ci-dessus, une structure de construction particulière, qui est bien représentée sur les figures 1 et 3. According to the nonlimiting example shown, the best results are obtained by adopting, in combination with the general geometry of the element 6 which has been described above, a particular construction structure, which is well represented in FIGS. 1 and 3.

Selon l'invention, l'élément 6 est formé de l'assemblage de deux tiges métalliques longitudinales 20 et 21 possédant une section transversale circulaire pleine (figure 3) et composées sensiblement en arbalète, de manière à définir chacune une partie des branches 10. Les tiges 20 et 21 sont montées sur les faces opposées de l'étrier 4, au niveau du milieu de cet étrier, de façon à être parallèles entre elles et à être espacées transversalement l'une de l'autre d'une distance égale à l'épaisseur de la plaque 7, laquelle reste enfermée en interposition entre ces tiges. Ces tiges ont une forme sinueuse de façon à former les boucles 12 et 13, tout en restant contenues dans leurs propres plans principaux, qui sont parallèles entre eux.Ce n'est qu'au niveau des extrémités 11 que les tiges 20 et 21 sont coudées en dehors de leurs plans principaux respectifs, en se rapprochant l'une de l'autre. En cet endroit, leurs extrémités sont recourbées en anneaux et disposées en contact entre elles pour définir les boucles 14. Dans la région de la plaque 16, les deux tiges 20 et 21 présentent chacune un coude 25 qui se raccorde aux boucles 12 opposées des branches 10 par des segments rectilignes 26, de sorte que les deux branches sont réunies l'une à l'autre sans solution de continuité pour former un élément structural unique et qu'elles sont fixées à la plaque 7 au moyen de mâchoires métalliques respectives 30, qui sont maintenues serrées, par exemple, par un rivet 31.According to the invention, the element 6 is formed by the assembly of two longitudinal metal rods 20 and 21 having a solid circular cross section (FIG. 3) and composed substantially as a crossbow, so as to each define a part of the branches 10. The rods 20 and 21 are mounted on the opposite faces of the stirrup 4, at the middle of this stirrup, so as to be parallel to each other and to be spaced transversely from each other by a distance equal to the thickness of the plate 7, which remains enclosed in interposition between these rods. These rods have a sinuous shape so as to form the loops 12 and 13, while remaining contained in their own main planes, which are parallel to each other. It is only at the ends 11 that the rods 20 and 21 are bent apart from their respective main planes, moving closer to each other. At this point, their ends are bent into rings and arranged in contact with each other to define the loops 14. In the region of the plate 16, the two rods 20 and 21 each have a bend 25 which is connected to the opposite loops 12 of the branches 10 by rectilinear segments 26, so that the two branches are joined to one another without a solution of continuity to form a single structural element and that they are fixed to the plate 7 by means of respective metal jaws 30, which are held tight, for example, by a rivet 31.

En utilisation, grâce à la combinaison de la structure décrite pour l'élément élastique 6 et de la conformation axiale de cet élément, on obtient une excellente dissipation de la chaleur qui est transmise à l'élément 6 par les gaz d'échappement du moteur, par l'intermédiaire des tuyaux 2. La chaleur peut en effet se répartir sur une surface qui est grande comparativement à la section transversale de l'élément ó, en raison du fait que cet élément est formé de parties espacées et de section circulaire. La surface d'échange thermique avec l'air n'est pas limitée à la surface périphérique. En outre, l'intervalle ménagé entre les tiges 20 et 21 permet un refroidissement direct de la plaque 7 et, de ce fait, un refroidissement de l'ensemble de l'étrier 4.Finalement, le développement axial sinueux des branches en porte-à-faux de l'élément 6 ralentit la propagation de la chaleur par conduction et augmente en même temps la surface d'échange avec l'environnement, en favorisant ainsi la dissipation de la chaleur par convexion. Finalement, lorsque le véhicule est en mouve ment, la forme sinueuse crée une certaine turbulence autour de l'élément 6, ce qui favorise encore la dissipation de la chaleur. In use, thanks to the combination of the structure described for the elastic element 6 and the axial conformation of this element, excellent heat dissipation is obtained which is transmitted to the element 6 by the engine exhaust gases. , via the pipes 2. The heat can in fact be distributed over a surface which is large compared to the cross section of the element ó, due to the fact that this element is formed of spaced parts and of circular section. The heat exchange surface with air is not limited to the peripheral surface. In addition, the gap between the rods 20 and 21 allows direct cooling of the plate 7 and, therefore, cooling of the entire stirrup 4.Finally, the sinuous axial development of the branches in carrier overhang of element 6 slows the propagation of heat by conduction and at the same time increases the surface of exchange with the environment, thus favoring the dissipation of heat by convection. Finally, when the vehicle is moving, the sinuous shape creates a certain turbulence around the element 6, which further promotes the dissipation of heat.

- Les avantages apportés par le dispositif de support selon l'invention ressortent de façon évidente de ce qui a été décrit ci-dessus. Grâce à la grande capacité de dissipation thermique de ce dispositif, en particulier lorsqu'il est monté sur un véhicule en mouvement, on parvient à maintenir à des valeurs acceptables la température de l'étrier qui fixe le dispositif à la caisse du véhicule aussi bien que celle des éléments d'attache des tuyaux, même lorsqu'on fait usage de pots d'échappement catalytiques qui, comparativement aux pots normaux, développent des températures plus élevées dans les gaz d'échappement. - The advantages provided by the support device according to the invention are evident from what has been described above. Thanks to the great heat dissipation capacity of this device, in particular when it is mounted on a moving vehicle, it is possible to maintain at acceptable values the temperature of the bracket which fixes the device to the vehicle body as well. than that of the pipe fastening elements, even when using catalytic exhaust pipes which, compared to normal pipes, develop higher temperatures in the exhaust gases.

Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the device which has just been described solely by way of non-limiting example without departing from the scope of the invention.

Claims

1 - Support device for exhaust pipes of endothermic engines, in particular, device intended to support the exhaust pipe of a vehicle, which is connected to said pipes, this device comprising a fixing bracket, at least one fastening element for attaching a exhaust pipe, and an elastic support element which connects said fastening element to the fixing bracket, characterized in that said elastic support element (6) includes at least one branch cantilevered (10) which extends laterally from said fixing bracket (4) and integrally extends said attachment element (5) to its free end (11), said branch (10) having a sinuous axial development thanks to the fact that it is shaped so as to define a plurality of loops (12, 13) which have a length sufficient to allow rapid dissipation of the heat which is transmitted to said fixing bracket (4) along said elastic element - ( 6).

2 - Support device according to claim 1, characterized in that said attachment element

(5) intended for fixing the pipe (2) is housed inside a sleeve (9), which is fixed to said fastening element (5) by tight assembly in a corresponding end loop (14) , substantially circular, of said cantilevered branch (10).

3 - Device according to claim 2, characterized in that said support element (6) comprises a pair of longitudinal metal rods (2O, 21) having a solid circular cross section, which are mounted on the opposite faces of said fixing bracket ( 4) so as to be arranged parallel to one another and spaced transversely from each other, said rods (20, 21) extending in main planes parallel to one another so as to define the said cantilevered branch ( 10) and having ends (11) bent into rings, which extend outside said main planes of the rods and which are arranged in direct contact with each other, so as to define said end loop (14) of the branch in overhang (10).

4 - Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said cantilevered branch (10) has, in the axial direction, substantially the shape of an S, and comprises, between said stirrup (4) and said free end (11), a pair of loops (12, 13) which form arcs equal to or greater than 1800.

5 - Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises two attachment elements (5) each of which is intended to receive a corresponding exhaust tube (2), said elastic support element (6) comprising two cantilever branches (10) which start from the opposite sides of said fixing bracket (4), symmetrically with respect to this bracket.