DISPOSITIF D'OBTURATION D'UN ALESAGE REALISE DANS LE BLOC-CYLINDRES OU LA CULASSE D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE

Description

[0001] La présente invention revendique la priorité de la demande française 1253716 déposée le 23 avril 2012 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.

[0002] La présente invention concerne un dispositif d'obturation d'un alésage réalisé dans le bloc-cylindres ou la culasse d'un moteur à combustion interne, cet alésage communiquant avec le circuit d'huile de ce moteur.

[0003] Ce dispositif d'obturation comprend de façon en elle-même connue un opercule qui est emmanché à force dans l'alésage mentionné ci-dessus.

[0004] Cet opercule comprend un fond et une jupe latérale qui est en contact élastique avec la face latérale cylindrique de l'alésage, voir document US 4 930 459.

[0005] L'étanchéité entre la jupe de l'opercule et l'alésage est complétée par une colle.

[0006] L'expérience montre que l'obturation ainsi réalisée présentait des défauts ayant pour conséquence des fuites d'huile.

[0007] Ces fuites d'huile sont dues :

• soit au grippage généré lors de l'emmanchement de l'opercule dans l'alésage,
• soit à un défaut de géométrie de l'opercule,
• soit au décollement de l'opercule par rapport à l'alésage lié aux sollicitations thermiques et mécaniques engendrées lors du fonctionnement du moteur.

[0008] Le but de la présente invention est de créer un dispositif d'obturation permettant de supprimer les fuites ci-dessus.

[0009] Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un dispositif d'obturation d'un alésage réalisé dans le bloc-cylindres ou la culasse d'un moteur à combustion interne, cet alésage communiquant avec le circuit d'huile de ce moteur, ce dispositif comprenant un opercule comprenant un fond et une jupe latérale qui est en contact avec la face latérale cylindrique de l'alésage, caractérisé en ce que l'alésage comprend une chambre annulaire qui entoure partiellement la jupe latérale de l'opercule.

[0010] Cette chambre annulaire permet de réduire la surface de contact entre la jupe de l'opercule et l'alésage et par conséquent de limiter les risques de grippage lors de l'emmanchement de l'opercule dans l'alésage.

[0011] Cette chambre permet également de diminuer et de ralentir la déformation de l'opercule et de limiter ainsi encore davantage les risques de grippage.

[0012] Cette chambre permet en outre de créer, au niveau de la limite entre la face latérale de l'alésage et la chambre annulaire, une zone annulaire dans laquelle la jupe s'appuie avec une pression très élevée sur la face latérale de l'alésage, ce qui permet d'obtenir une liaison très forte entre ces deux pièces et ainsi une excellente étanchéité entre celles-ci.

[0013] De préférence, ladite chambre annulaire est au moins partiellement remplie de colle.

[0014] Cette colle permet ainsi de compléter l'étanchéité entre l'opercule et l'alésage.

[0015] A titre indicatif, la profondeur radiale de ladite chambre peut être comprise entre 0,5 et 1,5 dixième de mm.

[0016] De préférence, le bord périphérique de la jupe de l'opercule, opposé au fond de celui-ci, est orienté vers l'entrée de l'alésage.

[0017] Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite chambre annulaire est limitée par un épaulement annulaire de la face latérale de l'alésage entourant la jupe de l'opercule.

[0018] Ledit épaulement annulaire entoure par conséquent la jupe de l'opercule suivant un cercle.

[0019] Ce cercle peut être situé à une distance du bord périphérique de la jupe comprise entre le quart et la moitié de la hauteur de la jupe.

[0020] Dans une version de l'invention, ladite chambre débouche à l'extérieur par une fente annulaire comprise entre la face latérale de la chambre annulaire et le bord périphérique de la jupe de l'opercule, opposé au fond de celui-ci.

[0021] Dans une version avantageuse de l'invention, la jupe de l'opercule est tronconique, la grande base du tronc de cône étant située au niveau du bord périphérique de la jupe.

[0022] Dans cette version, après emmanchement à force de l'opercule dans l'alésage, la jupe de cet opercule est en contact avec la face latérale de l'alésage suivant deux cercles centrés sur l'axe de l'alésage situés entre l'épaulement annulaire qui limite ladite chambre et le fond de l'opercule.

[0023] Ces deux cercles de contact, sous pression élevée, entre la jupe et l'alésage garantissent une étanchéité optimale entre ces deux parties.

[0024] L'opercule est de préférence en acier et l'alésage est de préférence réalisé dans un bloc-cylindres ou une culasse en alliage à base d'aluminium et de silicium.

[0025] D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après.

[0026] Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs :

• la figure 1 est une vue en coupe axiale montrant un opercule en position d'obturation d'un alésage relié au circuit d'huile d'un moteur à combustion interne,
• la figure 2 est une vue à échelle agrandie du détail F de la figure 1,
• les figures 3 à 5 sont des vues en coupe analogues à la figure 1 montrant trois phases successives de montage de l'opercule dans l'alésage.

[0027] La figure 1 représente, en coupe axiale, un dispositif d'obturation d'un alésage 1 réalisé dans le bloc-cylindres ou la culasse d'un moteur à combustion interne.

[0028] Cet alésage 1 communique avec le circuit d'huile du moteur.

[0029] Le dispositif comprend un opercule 2 comprenant un fond 3 et une jupe latérale 4 qui est en contact sous haute pression avec la face latérale cylindrique 1 a de l'alésage 1.

[0030] Conformément à l'invention, l'alésage 1 comprend, comme montré sur la figure 2, une chambre annulaire 5 qui entoure partiellement la jupe latérale 4 de l'opercule 2.

[0031] Cette chambre annulaire 5 est de préférence au moins partiellement remplie de colle pour parfaire l'étanchéité entre l'opercule 2 et l'alésage 1.

[0032] La profondeur radiale de la chambre 5 peut être comprise entre 0,5 et 1,5 dixième de mm.

[0033] Le bord périphérique 4a de la jupe 4 de l'opercule 2, opposé au fond 3 de celui-ci, est orienté vers l'entrée 1 b de l'alésage 1.

[0034] Comme indiqué sur la figure 2, la chambre annulaire 5 est limitée par un épaulement annulaire 6 de la face latérale 1 a de l'alésage 1 entourant la jupe 4 de l'opercule 2.

[0035] Cet épaulement annulaire 6 entoure la jupe 4 suivant un cercle situé à une distance du bord périphérique 4a de la jupe 4 qui peut être comprise entre le quart et la moitié de la hauteur de la jupe 4.

[0036] La figure 2 montre également que la chambre 5 débouche à l'extérieur par une fente annulaire 7 comprise entre la face latérale de l'alésage 1 et le bord périphérique 4a de la jupe 4 de l'opercule, opposé au fond 3 de celui-ci.

[0037] Par ailleurs, la jupe 4 de l'opercule 2 est légèrement tronconique, la grande base du tronc de cône étant située au niveau du bord périphérique 4a de la jupe 4.

[0038] La jupe 4 est en contact avec la face latérale 1 a de l'alésage 1 suivant deux cercles centrés sur l'axe de l'alésage 1 situés entre l'épaulement annulaire 6 qui limite la chambre 5 et le fond 3 de la jupe 4, comme on l'expliquera plus en détail plus loin.

[0039] L'opercule 2 est de préférence en acier embouti.

[0040] L'alésage 1 est de préférence réalisé dans un bloc-cylindres ou une culasse en alliage à base d'aluminium et de silicium.

[0041] On va maintenant expliquer, en référence aux figures 3 et 5, les phases successives de montage de l'opercule 2 dans l'alésage 1.

[0042] On place tout d'abord un cordon de colle 8 à l'intérieur de la chambre annulaire 5 près de l'épaulement annulaire 6 qui limite cette chambre.

[0043] On emmanche à force, à l'aide d'un outil approprié, l'opercule 2 dans l'alésage 1, comme montré sur la figure 3.

[0044] Sur cette figure 3 ainsi que sur la figure 4, l'opercule 2 est en partie engagé dans l'alésage 1 et la jupe 4 de l'opercule est adjacente à la chambre 5.

[0045] Du fait de l'élargissement de l'alésage 1 dû à la chambre annulaire 5, la jupe 4 ne risque pas de gripper dans l'alésage et générer ainsi un risque de fuite.

[0046] Lors de la phase finale, montrée sur la figure 5, l'opercule 2 s'engage dans la partie rétrécie de l'alésage 1 située au-delà de l'épaulement 6 qui limite la chambre annulaire, la jupe 4, du fait de sa conicité, se déforme radialement en exerçant une pression très élevée sur la face latérale 1 a de l'alésage 1.

[0047] Cette pression très élevée est concentrée sur deux lignes circulaires l1, l2 situées sur la jupe 4 respectivement près du fond 3 de cette jupe et près de l'épaulement 6 de la chambre annulaire 5.

[0048] Ces deux lignes circulaires l1, l2, suivant lesquelles la jupe 4 de l'opercule 2 et l'alésage 1 sont soumis à une pression très élevée, permettent d'obtenir une étanchéité telle que les risques de fuite d'huile sont évités.

[0049] Les principaux avantages du dispositif d'obturation selon l'invention sont les suivants :

• les risques de fuite d'huile dus au grippage généré lors de l'emmanchement de l'opercule dans l'alésage, à un défaut de géométrie de l'opercule, ou au décollement de l'opercule par rapport à l'alésage, sont totalement évités ;
• les moyens de l'invention, à savoir la chambre annulaire, sont simples et peu coûteux à réaliser.

Revendications

1. Dispositif d'obturation d'un alésage (1) réalisé dans le bloc-cylindres ou la culasse d'un moteur à combustion interne, cet alésage (1) communiquant avec le circuit d'huile de ce moteur, ce dispositif comprenant un opercule (2) comprenant un fond (3) et une jupe latérale (4) qui est en contact avec la face latérale cylindrique (1a) de l'alésage (1), caractérisé en ce que l'alésage (1) comprend une chambre annulaire (5) qui entoure partiellement la jupe latérale (4) de l'opercule (2).

2. Dispositif d'obturation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite chambre annulaire (5) est au moins partiellement remplie de colle.

3. Dispositif d'obturation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la profondeur radiale de ladite chambre (5) est comprise entre 0,5 et 1,5 dixième de mm.

4. Dispositif d'obturation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bord périphérique (4a) de la jupe (4) de l'opercule, opposé au fond (3) de celui-ci, est orienté vers l'entrée (1 b) de l'alésage (1).

5. Dispositif d'obturation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite chambre annulaire (5) est limitée par un épaulement annulaire (6) de la face latérale de l'alésage (1) entourant la jupe (4) de l'opercule (2).

6. Dispositif d'obturation selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit épaulement annulaire (6) entoure la jupe (4) suivant un cercle situé à une distance du bord périphérique (4a) de la jupe (4) comprise entre le quart et la moitié de la hauteur de la jupe (4).

7. Dispositif d'obturation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite chambre (5) débouche à l'extérieur par une fente annulaire (7) comprise entre la face latérale de la chambre annulaire (5) et le bord périphérique (4a) de la jupe (4) de l'opercule, opposé au fond (3) de celui-ci.

8. Dispositif d'obturation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la jupe (4) de l'opercule (2) est tronconique, la grande base du tronc de cône étant située au niveau du bord périphérique (4a) de la jupe (4).

9. Dispositif d'obturation selon la revendication 8, caractérisé en ce que la jupe (4) est en contact avec la face latérale (1a) de l'alésage (1) suivant deux cercles l1, l2 centrés sur l'axe de l'alésage (1) situés entre l'épaulement annulaire (6) qui limite ladite chambre (5) et le fond (3) de l'opercule (2).

10. Dispositif d'obturation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'opercule (2) est en acier.

11. Dispositif d'obturation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'alésage (1) est réalisé dans un bloc-cylindres ou une culasse en alliage à base d'aluminium et de silicium.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Abdichten einer Bohrung (1) im Zylinderblock oder Zylinderkopf eines Verbrennungsmotors, wobei die Bohrung (1) mit dem Ölkreislauf des Motors verbunden ist, die Vorrichtung umfassend ein Verschlussorgan (2) mit einem Boden (3) und einer seitlichen Schürze (4), die Kontakt mit der zylindrischen Seitenfläche (1a) der Bohrung (1) hat, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (1) eine ringförmige Kammer (5) umfasst, die die seitliche Schürze (4) des Verschlussorgans (2) teilweise umgibt.

2. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Kammer (5) mindestens teilweise mit Klebstoff gefüllt ist.

3. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Tiefe der Kammer (5) zwischen 0,5 und 1,5 Zehntelmillimeter beträgt.

4. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umgebungsrand (4a) der Schürze (4) des Verschlussorgans gegenüber von dessen Boden (3) zum Eingang (1 b) der Bohrung (1) ausgerichtet ist.

5. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Kammer (5) durch einen ringförmigen Absatz (6) der Seitenfläche der Bohrung (1) begrenzt ist, der die Schürze (4) des Verschlussorgans (2) umgibt.

6. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Absatz (6) die Schürze (4) nach einem Kreis, der sich in einem Abstand vom Umgebungsrand (4a) der Schürze (4) zwischen einem Viertel und der Hälfte der Höhe der Schürze (4) liegt, umgibt.

7. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Kammer (5) durch einen ringförmigen Spalt (7) zwischen der Seitenfläche der ringförmigen Kammer (5) und dem Umgebungsrand (4a) der Schürze (4) des Verschlussorgans gegenüber von dessen Boden (3) nach außen öffnet.

8. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schürze (4) des Verschlussorgans (2) kegelförmig ist und sich die große Basis des Kegels auf Ebene des Umgebungsrands (4a) der Schürze (4) befindet.

9. Abdichtungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schürze (4) nach zwei zentrierten Kreisen l1, l2 auf der Achse der Bohrung (1) zwischen dem ringförmigen Absatz (6), der die Kammer (5) und den Boden (3) des Verschlussorgans (2) begrenzt, Kontakt mit der Seitenfläche (1a) der Bohrung (1) hat.

10. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschlussorgan (2) aus Stahl ist.

11. Abdichtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (1) in einem Zylinderblock oder einem Zylinderkopf aus Aluminium- und Siliciumlegierung ausgeführt ist.

Claims

1. Device for closing a bore (1) produced in the cylinder block or cylinder head of an internal combustion engine, this bore (1) communicating with the oil circuit of this engine, this device comprising a cap (2) comprising a bottom (3) and a lateral skirt (4) that is in contact with the cylindrical lateral face (1a) of the bore (1), characterised in that the bore (1) comprises an annular chamber (5) that partially surrounds the lateral skirt (4) of the cap (2).

2. Closure device according to claim 1, characterised in that said annular chamber (5) is at least partially filled with glue.

3. Closure device according to one of claims 1 or 2, characterised in that the radial depth of said chamber (5) is between 0.5 and 1.5 tenths of a millimetre.

4. Closure device according to one of claims 1 to 3, characterised in that peripheral edge (4a) of the skirt (4) of the cap, opposite to the bottom (3) of the latter, is oriented toward the inlet (1 b) of the bore (1).

5. Closure device according to one of claims 1 to 4, characterised in that said annular chamber (5) is delimited by an annular shoulder (6) of the lateral face of the bore (1) surrounding the skirt (4) of the cap (2).

6. Closure device according to claim 5, characterised in that said annular shoulder (6) surrounds the skirt (4) in a circle situated at a distance from the peripheral edge (4a) of the skirt (4) of between one quarter and half the height of the skirt (4).

7. Closure device according to one of claims 1 to 6, characterised in that said chamber (5) emerges outside through an annular slot (7) lying between the lateral face of the annular chamber (5) and the peripheral edge (4a) of the skirt (4) of the cap, opposite to the bottom (3) of the latter.

8. Closure device according to one of claims 1 to 6, characterised in that the skirt (4) of the cap (2) is frustoconical, the large base of the truncated cone being situated level with the peripheral edge (4a) of the skirt (4).

9. Closure device according to claim 8, characterised in that the skirt (4) is in contact with the lateral face (1 a) of the bore (1) on two circles l1, l2 centred on the axis of the bore (1) situated between the annular shoulder (6) that delimits said chamber (5) and the bottom (3) of the cap (2).

10. Closure device according to one of claims 1 to 9, characterised in that the cap (2) is made from steel.

11. Closure device according to one of claims 1 to 10, characterised in that the bore (1) is produced in a cylinder block or cylinder head made from an alloy based on aluminium and silicon.

Dessins