Brevet FR2574475A1 — publié le 19860613

La présente invention concerne les dispositifs de fixation et de raccordement étanche dune tubulure sur une culasse de moteur à combustion. Dans un agencement connu, une extrémité de la tubulure est -engagée dans une partie d extrémité d'un conduit. qui peut être un conduit d admission ou d'échappement, cette partie d'extrémité qui débouche sur la face externe de la culasse étant assez large pour délimiter avec la tubulure un espace de forme annulaire. Cet espace constitue un moyen d'isolation thermique s opposant notamment à un échauffement excessif de la culasse par les gaz d'échappement ou au contraire du gaz d'admission par la culasse. Pour éviter que les gaz s'écoulant dans le conduit s'échappent vers ltextérieur ou soient aspirés de l'extérieur en passant par l'espace annulaire. au moins un joint annulaire d'etancheité est généralement prévu entre la tubulure et la partie d'extrémité du conduit et/ou le plus souvent entre ladite face externe et une bride de fixation de la tubulure sur la culasse.Cette disposition implique une bonne concentricité entre la tubulure et le conduit et/ou un bon parallélisme entre la bride et la face externe, ainsi qu'un bon état de surface des portions de piéces en contact avec le joint ou avec chaque joint. ce qui nécessite une fabrication relativement coûteuse. sinon I'étanchéité risquerait entre déficiente, provoquant une fuite de gaz ou une prise d'air nuisibles au fonctionnement du moteur. L invention vise à remédier à ces inconvénients en réalisant un dispositif de fixation et de raccordement dans lequel la fixation et 1 étanchéité sont assurées par des moyens simples, ne nécessitant qu un minimum d opérations d usinage. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de fixation et de raccordement étanche d'au moins uné tubulure sur une culasse de moteur à combustion. dans lequel une extrémité de la tubulure est re çue avec un jeu radial dans une partie d'extrémite d un conduit ménagé dans la culasse et débouchant sur une face externe de cette dernière, la tubulure portant une bride fixée à la culasse par au moins un organe de fixation vissé dans la culasse.Selon 1 in- Invention la bride de fixation est espacée de ladite face externe de la culasse. et la partie d'extré- mité du conduit ayant une dimension radiale supérieure à celle de la portion adjacente de ce conduit. ces deux parties du- conduit sont raccordées par un épaulement annulaire contre lequel le bord extreme de la tubulure est maintenu en appui de façon étanche au moyen de l'organe ou des organes de fixation de la bride. Suivant d'autres caractéristiques de lîn- vention - l'épaulement est tronconique; - la portion du conduit adjacente à la partie d'extrémité est située dans le prolongement direct de la tubulure; - le dispositif comprend au moins deux tubulures portant une bride commune et au moins un organe de fixation de la bride sur la culasse. vissé dans cette dernière et disposé entre deux tubulures voisines. - la ou chaque tubulure est inclinée par rapport à la normale à la face externe de la culasse et le ou chaque organe de fixation de la bride sur la culasse est vissé dans cette dernière à peu près perpendiculairement à ladite face externe de la culasse et est associé à une pièce qu'il traverse et qui dé limite de part et d'autre de 1 organe une surface d'appui sur la bride et une surface d'appui sur la face externe de la culasse. L invention va être décrite plus en détail ci-dessous, à propos de deux modes de réalisation d'un dispositif de raccordement de deux tubulures parallèles, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 est une vue en coupe du premier dispositif, suivant un plan diamétral de l'extrémité de l'une des deux tubulures - la Fig.2 est une vue en coupe suivant un plan parallèle au précédent, situé entre les deux tubulures, pour un premier mode de réalisation; - la Fig.3 est une vue analogue à celle de la Fig.2 selon un second mode de réalisation; et - la Fig.4 est une vue partielle de gauche du dispositif de la Fig.3 On voit sur la Fiv.1, une tubulure 1 dont l'extrémité rectiligne 2 est engagée dans un alésage 3 ménagé dans la culasse 4 d'un moteur à combustion de maniere à relier la face externe 5 de cette culasse à un conduit S d'admission ou d'échappement aboutissant à une chambre de combustion par un siège de soupape 7. Cet alésage constitue la partie d'extrémité du conduit 6. L'alésage 3 est légèrement plus large que la tubulure, de sorte qu'un espace sensiblement annulaire n sépare radialement la tubulure de la culasse. Le bord extrême 9 de la tubulure-est en appui au fond de l'alésage sur un épaulement in reliant cet alésage à la portion adjacente 11 du conduit 6. Cette portion il est sensiblement cylindrique, coaxiale à la tubulure et présente la même section que celle-ci pour le passage des gaz, L'épaulemeht 10 est tronconique, s'évasant de la portion 11 vers l'alésage 3, et son contact avec la tubulure 1 s'effectue de -façon étanche par la périphérie du bord extreme 9. Une bride 12 est fixée, par exemple. par emmanchement et soudage à la tubulure 1 ainsi qu'à une tubulure la voisine et sensiblement parallèle, comme visible à la Fig.4. Cette deuxième tubulure 1a.est engagée de la me-me manière que la tubulure 1 dans un second alésage (non représente) reliant un second conduit de la culasse à la face externe 5.La bride commune aux deux tubulures 1,la est espacée de cette face 5 et poussée vers celle-ci dans sa partie comprise entre les tubulures 1, la, à l'aide d'un organe de fixation comprenant un écrou 13 vissé sur un goujon 14 dont une partie filetée 15 est elle-même vissée dans la culasse entre les deux tubulures, En variante, le goujon est remplace par une vis dont la tige filetée- est vissée dans la culasse comme la partie 15 du goujon et dont la tête remplace l'écrou 13 pour exercer la poussée sur la bride. Cette poussée maintient chacune des deux tubulures en appui sur l'épaulement 10 correspondant. Dans le mode de realisation illustré à la Fig.2, 1 écrou 13 prend appui sur la bride par l'in- termédiaire d'une rondelle 16 et le goujon 14 est vissé dans la culasse à peu près parallèlement aux alésages. Dans le mode de réalisation de la Fig.3, une pièce 17 en forme de chape prend appui sur la face externe 5 et est interposée entre une rondelle 16a adjacente à l'écrou 13 et la bride 12. Cette chape 17 ou piece d'appui formant basculeur comprend deux ailes 18 à peu prés symétriques par rapport à un plan situé entre celles-ci et forment chacune, de part et d'autre de la tige 14+un petit lobe 18b prenant appui dans une partie en creux 12a de la bride 12)et un grand lobe 18a prenant appui sur la face externe 5 de la culasse. du coté de la bride le plus proche de la face 5. L'organe de fixation qui comprend le goujon 14 sur lequel est vissé l'écrou 13, traverse l'âme 19 de la chape 17 où il prend appui par l'intermédiaire de l'écrou 13 et de la rondelle 16a. Le vissage de l'écrou 13 provoque une poussée de la bride 12 vers la face 5, ce qui a pour effet d appliquer le bord ex trême 9 de chaque tubulure 1, la contre l'épaulement 10 correspondant. Cette dernier disposition est préférée à la précédente dans le cas où les tubulures sont inclinées par rapport à la face 5 car elle permet de disposer le goujon à peu prés perpendiculairement à la face 5, donc d'éviter de percer dans la culasse un trou incliné impliquant des précautions particulières de fabrication, et notamment l adjonc- tion d'un bossage ou d'un lamage à l'embouchure du trou. Ces dispositifs sont particulièrement simples puisqu'ils permettent la fixation de deux tubulures par vissage d'une seule pièce. On pourrait aussi raccorder de la manière indiquée à la Fig. 1 , une seule tubulure (non représen tée) au moyen d'une bride classique fixée à la culasse par deux vis ou deux goujons sit-ués de part et d'autre de la tubulure. Mais dans tous les cas, selon l'invention, la bride est écartée de la face 5, de sorte que la poussée exercée par l'organe de fixation maintient le bord extrême 9 de chaque tubulure en appui sur tout son pourtour contre l'épaulement 10 correspondant. Cet appui procure l'étanchéité requise pour que les gaz s'écoulant dans chaque tubulure et dans chaque conduit ne s'échappent pas vers l'extérieur ou ne soient pas aspirés de l'extérieur, La forme tronconique de l'épaulement optimise cette étanchéité grace à une légère pénétration de la périphérie du bord 9 dans l'épaulement 10, en particulier lorsque la culasse est, comme c'est généralement le cas, en un matériau plus tendre. tel qu'un alliage léger, que celui de la tubulure. Au contraire des dispositifs du meme type qui utilisent au moins un joint annulaire d'étanchéité autour de la tubulure dans l'alésage et/ou entre la bride et la face 5 de la culasse, les dispositifs selon l'invention ne nécessitent pas d'usinage de cette face ni de l'alésage, REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation et de raccordement étanche d'au moins une tubulure (1,1a) sur une culasse (4) de moteur à combustion, dans lequel d'une part une extrêmité (2) de la tubulure (1, 1a) est reçue avec un jeu radial dans une partie d'extrémité (3) d'un conduit (6) menagé dans la culasse, cette partie d'ex trémité (3) débouchant sur une face externe (5) de la culasse et étant raccordée par un épaulement annulaire (10) à une portion adjacente { de moindre dimension radiale du conduit, et d'autre part la tubulure porte une bride (12) fixée à ladite face (5) de la culasse par au moins un organe de fixation (13à 15), caractérisé en ce que la bride {12} est espacée de ladite face externe (5) de la culasse, et le bord extrême S9) de la tubulure est maintenu &commat;n appui de fanon étanche contre l'épaulement annulaire (10) par l'organe ou les organes {13 à 18) de fixation de la bride sur la face 15) de la culasse. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaulement (10) est tronconique. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé ence que la portion (11) du conduit (6) adjacente à la partie d'extrémité (3) constitue un prolongement direct de l'extrémité de la tubulure. 4. Dispositi4 suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux tubulures (1, la) portant une bride (12) commune et au moins un organe de fixation {14) de la bride sur la culasse, vissé dans cette dernière et disposé entre deux tubulures voisines. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la ou chaque tubulure (1, la) est inclinée par rapport å la normale à la face externe de la culasse et en ce que le ou chaque organe de fixation (14) de la bride sur la culasse est vissé dans cette dernière à peu prés parallèlement à la partie d'extrémité (3), du ou de chaque conduit (6). 6. Dispositif suivant l une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la ou chaque tubulure est inclinée par rapport à la normale à la face externe de la culasse et en ce que le ou chaque organe de fixation (14) de la bride (12) sur la culasse est vissé dans cette dernière à peu près per pendiculairement à la face externe de la culasse et est associé à une pièce (17) qu'il traverse et qui delimite de part et d'autre de l'organe de fixation une surface d'appui (18b) sur la bride et une surface d'appui (iSa) sur la face externe (5) de la culasse (4).