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FR2873403A1 - Tube flexible pour un tuyau d'echappement d'une automobile - Google Patents

Tube flexible pour un tuyau d'echappement d'une automobile Download PDF

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Abstract

La présente invention se rapporte à un tube flexible pour un tuyau d'échappement d'une automobile.Le tube flexible comprend un élément formant soufflet (10) ondulé pour avoir des raies (11) et des sillons (12) sur sa périphérie externe ; des tresses externes (30) réalisées à une distance prédéterminée de la périphérie externe de l'élément formant soufflet (10) ; des capuchons de fixation (40) montés sur les deux extrémités latérales des tresses externes (30) respectivement ainsi qu'un élément formant ressort (60) réalisé sur une surface circonférentielle des tresses externes (30) pour être en contact étroit avec celles-ci.L'invention est applicable notamment dans le domaine de la construction automobile.

Description

La présente invention se rapporte à un tube flexible pour un tuyau
d'échappement d'une automobile et, plus particulièrement, à un tube flexible comportant un élément formant ressort réalisé le long d'une surface
circonférentielle des tresses externes de celui-ci de sorte que les vibrations du tube flexible et la génération de bruit et de dureté provoquée par des vibrations excessives d'un système d'échappement peuvent être supprimées, et le confort lors du déplacement des conducteurs et des passagers peut être amélioré.
De nos jours, les automobiles ont tendance à produire de plus grandes vibrations du moteur au moment du démarrage du moteur, d'un démarrage et freinage abruptes d'une automobile ou lors d'un changement de vitesse, à cause de la plus grande sortie de puissance du moteur. En outre, en fonction des diverses conditions des routes, le tuyau d'échappement commence à vibrer pendant la conduite.
De ce fait, le moteur d'une automobile est relié au tuyau d'échappement de façon que les gaz d'échappement puissent être évacués, et dans une partie intermédiaire entre le moteur et le tuyau d'échappement, un tube flexible est prévu comme joint de découplage, qui est solide et suffisamment compacte pour absorber et amortir des déplacements résultant des vibrations, de la charge d'impact, de la distorsion par la chaleur, etc. Comme représenté sur la figure 1 et divulgué dans le EP 0410089 Al, un tube flexible classique comporte un élément formant soufflet 10 en matériau métallique sous la forme d'un cylindre ondulé pour absorber des contraintes dues à la dilatation, contraction ou flexion de celui-ci ainsi qu'un élément d'inter- verrouillage 20 prévu dans l'élément formant soufflet 10 pour absorber des contraintes dues à la dilatation, contraction, flexion, etc. et réglé pour être déplacé dans la limite d'élasticité de l'élément formant soufflet 10 de sorte que les gaz d'échappement peuvent s'écouler à travers 2873403 2 celui-ci régulièrement et que l'élément formant soufflet 10 peut être protégé contre les températures élevées des gaz d'échappement.
Le tube flexible classique comporte en outre des 5 tresses externes 30 renfermant la surface externe de l'élément formant soufflet 10.
Lorsque les tresses externes 30 entourent l'élément formant soufflet 10, les deux extrémités des tresses externes 30 sont comprimées circonférentiellement avec des capuchons de fixation 40 et sont assemblées par soudage par points en vue d'une fixation sûre.
Dans la structure ci-dessus, le tube flexible classique est relié au moteur à une extrémité et au tuyau d'échappement à l'autre extrémité en facilitant ainsi le passage régulier des gaz d'échappement à travers celui-ci et en absorbant l'impact et les contraintes produites entre le moteur et le tuyau d'échappement par la dilatation et la contraction de l'élément formant soufflet 10 et de l'élément d'inter-verrouillage 20.
Cependant, le tube flexible classique a été conçu en une longueur totale importante pour améliorer le confort en voyage des conducteurs et des passagers de l'automobile, et par conséquent l'élément formant soufflet 10 a été ondulé en une longueur suffisante pour comporter un grand nombre de raies et de sillons.
Par conséquent, lors d'une génération de vibrations excessives dans le système d'échappement, les vibrations dans le tube flexible ont augmenté, auquel cas les tresses externes 30 renfermant l'élément formant soufflet 10 venaient en contact avec l'élément formant soufflet 10 par intermittence, et un tel contact provoquait de l'abrasion et du bruit. De ce fait, l'évaluation du bruit, des vibrations et de la dureté s'est traduite par une détérioration, et la durée de vie du tube flexible a été raccourcie.
La présente invention a pour objet la création d'un tube flexible pour un tuyau d'échappement d'une automobile, qui comporte un élément formant ressort le long d'une surface circonférentielle des tresses externes de celui-ci de sorte que les vibrations du tube flexible et la génération de bruit et de dureté provoqués par des vibrations excessives d'un système d'échappement peuvent être supprimées, et que l'évaluation du bruit, des vibrations et de la dureté de l'automobile et l'endurance du tube flexible peuvent être améliorées.
Cet objet est atteint selon l'invention par un tube flexible pour un tuyau d'échappement d'une automobile, qui comprend un élément formant soufflet réalisé sous la forme d'un cylindre creux d'une largeur et longueur prédéterminées et ondulé pour avoir des raies et sillons alternant le long de sa périphérie externe; des tresses externes tissées à des angles prédéterminés et réalisées à une distance prédéterminée de la périphérie externe de l'élément formant soufflet pour renfermer l'élément formant soufflet; des capuchons de fixation montés sur les deux côtés d'extrémité des tresses externes, respectivement, de sorte que les deux extrémités latérales des tresses externes peuvent être fixées autour des deux extrémités latérales de l'élément formant soufflet; et un élément formant ressort ayant une élasticité et réalisé sur une surface circonférentielle des tresses externes pour être en contact étroit avec celles-ci.
Etant donné que l'élément formant ressort est réalisé le long de la surface circonférentielle des tresses externes de manière à entourer et à serrer élastiquement la surface, lorsque des vibrations excessives sont produites dans le système d'échappement, la force élastique de l'élément formant ressort peut encourager l'amortissement des tresses externes et de l'élément formant soufflet.
Selon encore une réalisation avantageuse de l'invention, une rainure est formée le long d'une circonférence externe centrale des tresses externes, et l'élément formant ressort est logé sur la rainure de manière à serrer la circonférence extérieure des tresses externes.
Selon encore une réalisation avantageuse de l'invention, le tube flexible comprend en outre un élément d'inter-verrouillage réalisé dans l'élément formant soufflet en conservant une distance prédéterminée d'une périphérie interne de l'élément formant soufflet et enroulé en spirale pour former des rainures en spirale, ainsi que des manchons internes de forme annulaire dont chacun comprend une portion de fixation fixée le long d'une surface interne de chaque extrémité latérale de l'élément formant soufflet, et une portion de consolidation étendue et courbée depuis la portion de fixation pour avoir un plus petit diamètre que la portion de fixation et fixée sur chaque extrémité latérale de l'élément d'inter-verrouillage. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant des modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue partielle en section du 25 tube flexible classique pour un tuyau d'échappement d'une automobile; la figure 2 est une vue partielle en section d'un tube flexible d'un tuyau d'échappement d'une automobile selon un mode de réalisation de la présente invention; la figure 3 est une vue partielle à plus grande échelle de la figure 2; la figure 4 est une vue partielle en section représentant un tube flexible pour un tuyau d'échappement d'une automobile selon un autre mode de réalisation de la présente invention; et la figure 5 est une vue partielle à plus grande échelle de la figure 4.
On se réfère maintenant en détail aux modes de réalisation préférés de la présente invention en rapport avec les dessins annexés.
La figure 2 représente la structure de base d'un tube flexible pour un tuyau d'échappement d'une automobile en accord avec la présente invention, et la figure 3 est une vue partielle à plus grande échelle de la figure 2, où une rainure 31 pour installer un élément formant ressort 60 sur celle-ci est formée le long de la surface circonférentielle centrale des tresses externes 30, et l'élément formant ressort 60 est logé dans la rainure 31 pour venir étroitement en contact avec la surface circonférentielle centrale des tresses externes 30.
La figure 4 représente un autre mode de réalisation du tube flexible pour un tuyau d'échappement d'une automobile en accord avec la présente invention, et la figure 5 est une vue partiellement agrandie de la figure 4, où un ressort hélicoïdal 61 est installé dans la rainure 31 à la place de l'élément formant ressort 60.
En se reportant aux figures 2 et 3, le tube flexible de la présente invention comprend un élément formant soufflet 10, et l'élément formant soufflet 10 est réalisé en des matériaux métalliques sous la forme d'un cylindre et est ondulé dans sa direction longitudinale pour avoir des raies 11 et sillons 12 qui alternent le long de sa périphérie externe.
Si l'élément formant soufflet 10 est déplacé axialement et/ou horizontalement par des forces de vibration ou par un impact externe, les raies 11 et les sillons 12 qui ont été formés alternativement dans la direction longitudinale le long de la périphérie externe de l'élément formant soufflet 10 sont courbés élastiquement pour absorber le déplacement et également les contraintes dues à la dilatation, la contraction et la flexion de celui-ci. L'élément formant soufflet 10 empêche également une fuite des gaz d'échappement.
Ensuite, lorsque la force externe est supprimée, l'élément formant soufflet 10 revient dans sa position initiale.
A l'intérieur de l'élément formant soufflet 10, un élément d'inter-verrouillage 20 est réalisé pour conserver une distance prédéterminée de la périphérie interne de l'élément formant soufflet 10 et est enroulé en spirale pour former des rainures en spirale. Les deux extrémités de l'élément d'inter-verrouillage 20 sont fixées dans le tube flexible par des manchons internes respectifs (50).
Etant donné que l'élément d'inter-verrouillage 20 est enroulé en spirale et forme des rainures en spirale, si la force externe est appliquée pour déplacer l'élément d'inter-verrouillage 20 dans la direction longitudinale ou horizontale du tube flexible, la friction entre les parties de l'élément d'inter-verrouillage enroulé en spirale 20 provoque des effets d'amortissement qui absorbent les contraintes essentiellement dans la direction longitudinale et qui maintiennent le passage des gaz d'échappement constamment, en empêchant ainsi la survenue de turbulences.
A l'extérieur de l'élément formant soufflet 10, les tresses externes 30 réalisées par des fils de tissage à des angles prédéterminés sont prévues pour renfermer l'élément formant soufflet 10.
Les fils des tresses externes 30 sont légèrement contraints par le déplacement dans la direction de pression et sont transformés élastiquement sous la contrainte de traction. De même, étant donné que les fils ne se transforment plus après avoir été allongés sur une certaine longueur, ils servent à régler le déplacement sous la contrainte de traction.
En outre, des capuchons de fixation 40 sont assemblés respectivement sur les deux extrémités latérales des tresses externes 30 de sorte que les fils des tresses externes 30 ne peuvent pas se défaire, et les deux extrémités latérales des tresses externes 30 peuvent être fixées solidement autour des deux extrémités latérales de l'élément formant soufflet 10.
Le long d'une surface interne de chaque extrémité de l'élément formant soufflet 10, un manchon interne de forme annulaire 50 est réalisé de sorte que l'élément d'inter-verrouillage 20 peut être fixé en conservant un espace prédéterminé relativement à l'élément formant soufflet 10.
Le manchon interne (50) comprend une portion de fixation 51 et une portion de consolidation 52 s'étendant à partir de la portion de fixation 51, d'un plus petit diamètre que celui de la portion de fixation 51. La portion de fixation 51 est fixée le long de la surface interne de chacune des extrémités latérales de l'élément formant soufflet 10, et la portion de consolidation 52 est courbée pour avoir un plus petit diamètre que la portion de fixation 51 et est fixée à chaque extrémité de l'élément d'inter-verrouillage 20.
En particulier, l'extrémité frontale de la portion de fixation 51 est positionnée pour être en accord avec l'extrémité de l'élément formant soufflet 10. Les extrémités respectives de l'élément formant soufflet 10, les tresses externes 30 et le capuchon de fixation 40 sont serrés ensemble circonférenciellement par un moyen de serrage. Ensuite, ils sont assemblés à divers points autour de leurs circonférences par un soudage par points simultané.
La portion de consolidation 52 du manchon interne 50 montée sur chaque extrémité de l'élément d'inter-verrouillage 20 maintient l'élément d'inter-verrouillage 20 à un espace prédéterminé de l'élément formant soufflet 10.
Ce faisant, l'élément formant ressort 60 ayant une 35 élasticité est réalisé le long de la surface circonférentielle centrale des tresses externes 30 de manière à serrer la circonférence externe des tresses externes 30.
La rainure 31 est formée le long de la surface circonférentielle externe centrale des tresses externes 30, et l'élément formant ressort 60 est logé dans la rainure 31 de manière à serrer la circonférence externe des tresses externes 30.
De ce fait, si des vibrations excessives se produisent dans le système d'échappement et qu'elles sont transférées aux tresses externes 30, l'élément formant ressort 60 absorbe les vibrations par sa propre force élastique.
Ensuite, si l'élément formant ressort 60 absorbe les vibrations excessives produites dans le système d'échappement, il encourage l'effet d'amortissement des tresses externes 30 et de l'élément formant soufflet 10, et ainsi la génération de bruit et de dureté peut être empêchée.
En outre, à cause de l'augmentation de l'effet d'amortissement des tresses externes 30 et de l'élément formant soufflet 10, les vibrations excessives du tube flexible à sa fréquence de résonance peuvent également être limitées.
Comme représenté sur les figures 4 et 5, le ressort hélicoïdal 61 peut être monté sur la rainure 31 à la place de l'élément formant ressort 60 de telle manière que le ressort hélicoïdal 61 vient étroitement en contact avec et serre la surface circonférentielle des tresses externes 30.
Il faudrait noter que d'autres types de ressorts peuvent être utilisés comme élément formant ressort 60 dans la présente invention.
Comme décrit ci-dessus, conformément à la présente invention, un tube flexible pour un tuyau d'échappement d'une automobile est réalisé, qui comporte un élément formant ressort le long d'une surface circonférentielle des tresses externes pour absorber les vibrations du système d'échappement.
Conformément à la présente invention, l'élément formant ressort peut non seulement absorber les vibrations excessives produites dans le système d'échappement mais encore limiter les vibrations excessives ensuite amplifiées dans le tube flexible.
Par conséquent, dans le tube flexible selon la présente invention, l'effet d'amortissement des tresses externes et de l'élément formant soufflet peut être augmenté d'une manière importante, et la génération de bruit et de dureté des véhicules peut être empêchée de sorte que l'évaluation du bruit, des vibrations et de la dureté des véhicules ainsi que la durabilité du tube flexible peuvent être améliorées.
L'homme de l'art comprendra que diverses modifications et variations peuvent être apportées à la présente invention sans s'éloigner de l'esprit et de l'étendue de l'invention. La présente invention couvre les modifications et variations de celle-ci dans la mesure où elles se situent dans l'étendue des revendications annexées et de leurs équivalents.

Claims (3)

REVENDICATIONS
1. Tube flexible pour un tuyau d'échappement d'une automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un élément formant soufflet (10) réalisé dans la forme d'un cylindre creux d'une largeur et longueur prédéterminées et ondulé pour avoir des raies (11) et des sillons (12) sur sa périphérie extérieure; des tresses externes (30) tissées à des angles prédéterminés et réalisés à une distance prédéterminée de la périphérie externe de l'élément formant soufflet (10) pour renfermer l'élément formant soufflet (10) ; des capuchons de fixation (40) montés sur les deux extrémités latérales des tresses externes (30), respectivement de sorte que les deux extrémités latérales des tresses externes (30) peuvent être fixées autour des deux extrémités latérales de l'élément formant soufflet (10) ; et un élément formant ressort (60) ayant une élasticité et réalisé sur une surface circonférentielle des tresses externes (30) pour être en contact étroit avec celle-ci.
2. Tube flexible pour un tuyau d'échappement d'une automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une rainure (31) est formée le long d'une circonférence externe centrale des tresses externes (30), et en ce que l'élément formant ressort (60) est placé sur la rainure (31) de manière à serrer la circonférence extérieure des tresses externes (30).
3. Tube flexible pour un tuyau d'échappement d'une automobile selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un élément d'inter-verrouillage (20) réalisé dans l'élément formant soufflet (10) en conservant une distance prédéterminée relativement à une périphérie interne de l'élément formant soufflet (10) et enroulé en spirale pour former des rainures en spirale; et des manchons internes de forme annulaire (50) dont chacun comprend une portion de fixation (51) fixée le long d'une surface interne de chaque extrémité latérale de l'élément formant soufflet (10) ainsi qu'une portion de consolidation (52) s'étendant et courbée de la portion de fixation (51) pour avoir un plus petit diamètre que la portion de fixation (51) et fixée sur chaque extrémité latérale de l'élément d'inter-verrouillage (20).
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