Brevet FR2701061A1 — publié le 19940805

Moteur thermique La présente invention concerne un moteur thermique équipé d'un carter de vilebrequin et d'un cylindre ainsi que d'un silencieux réalisé en une seule pièce par coulée et rac- cordé à la tubulure de sortie du cylindre, cette tubulure de sortie du cylindre et un orifice d'entrée du silencieux pré- sentant chacun respectivement une surface de bride, et des moyens de maintien en position sûr étant prévus au niveau de la bride. Grâce au brevet britannique N O 1453635 il est connu de relier un tuyau de gaz d'échappement à un cylindre d'un moteur thermique, le tuyau de gaz d'échappement, également appelé pot d'échappement, étant réalisé en une seule pièce et les orifices d'entrée du tuyau de gaz d'échappement étant raccordés aux canaux de sortie du cylindre par des brides A cet égard les surfaces des brides du tuyau de gaz d'échappe- ment et du cylindre sont disposées de manière étanche les unes contre les autres et sur le cylindre sont prévus des or- ganes de retenue en forme de griffes qui s'engagent à la ma- nière de crampons sur les brides du tuyau de gaz d'échappe- ment et les retiennent sûrement en place Un tel agencement exige que la liaison des brides soit aisément accessible et que des outils pour le montage des organes de fixation puis- sent être utilisés Or dans le cas de machines-outils guidées manuellement, comme par exemple des scies à moteur à chaîne, il y a à cet égard insuffisamment de place et un manque d'ac- cessibilité de la liaison des brides En outre, dans le cas de l'agencement connu il est nécessaire de réaliser des trous taraudés et de visser en place des organes de retenue, ce qui est désavantageux pour des raisons d'encombrement et de prix de revient. Il est en outre connu, grâce au brevet allemand N O 76008, un raccord de tuyaux dans lequel les brides sont mu- nies d'une collerette radiale Sur la périphérie de la colle- rette sont disposés plusieurs éléments du genre crampon qui par l'intermédiaire d'un mécanisme de serrage sont soumis à une tension initiale telle que les deux tronçons tubulaires se trouvent étroitement retenus l'un au contact de l'autre. L'organe de serrage pour les crampons doit également être serré au moyen d'outils. La présente invention a pour but de perfectionner un moteur thermique du genre défini plus haut de telle maniè- re que pour un silencieux, réalisé en une seule pièce par coulée, la fixation devienne plus simple, plus sûre et moins coûteuse. Ce but est atteint, pour un moteur thermique équipé d'un carter de vilebrequin et d'un cylindre ainsi que d'un silencieux réalisé en une seule pièce par coulée et raccordé à la tubulure de sortie du cylindre, cette tubulure de sortie du cylindre et un orifice d'entrée du silencieux présentant chacun respectivement une surface de bride et des moyens de maintien en place sûr au niveau de la bride, selon l'inven- tion par le fait qu'à la périphérie de la bride sont prévus au moins deux crampons pouvant y être mis en place et qui présentent sensiblement la forme d'un étrier avec deux bran- ches s'étendant dans la même direction, et que sur la bride se trouvent des surfaces d'appui appropriées pour les bran- ches de sorte que les côtés intérieurs des branches coopèrent avec les surfaces d'appui de façon à permettre aux surfaces de bride de prendre appui l'une contre l'autre. Les avantages essentiels de la présente invention consistent en ce qu'un silencieux réalisé en une pièce par coulée peut être fixé de manière simple et sûre à la tubulure de sortie d'un cylindre et en ce qu'en même temps il est ob- tenu que les surfaces de bride entre le silencieux et le cy- lindre prennent appui correctement et donc de façon étanche l'une contre l'autre. Dans une forme de réalisation préférée de l'inven- tion les surfaces d'appui pour les branches du crampon s'é- tendent sous un angle inférieur à 150, de préférence sous un angle de 80, par rapport à la surface de bride Cette mesure permet d'obtenir que grâce à la mise en place des crampons il s'exerce sur la surface d'appui une force de serrage crois- sante et, par suite, un auto-blocage Les surfaces d'appui sont avantageusement formées chacune par une collerette radi- ale sur la tubulure de sortie du cylindre et sur l'orifice d'entrée du silencieux Dans une telle forme de réalisation les crampons peuvent être placés en un endroit quelconque de la périphérie totale de la bride Pour autant que la position des crampons soit établie dès le départ il suffit que les surfaces d'appui soient formées par des saillies radiales contiguës aux surfaces de bride, ces saillies sur la tubulure de sortie et sur l'orifice d'entrée étant à chaque fois dis- posées de façon à être ajustées l'une à l'autre A cet égard il est avantageux que les crampons soient répartis régulière- ment sur la périphérie de la bride et que, dans le cas o il n'y a que deux crampons, ceux-ci soient diamétralement oppo- sés. Af in que lors du montage du silencieux sur le cy- lindre la position exacte puisse être facilement obtenue et qu'un coulissement dans la direction du plan des surfaces de bride soit évité il est recommandable de prévoir sur une col- lerette ou sur les saillies d'une surface de bride un gradin axial qui s'engage par-dessus un bord de la collerette ou des saillies adjacente(s) Les crampons sont de préférence réali- sés de telle manière qu'ils présentent des branches s'éten- dant parallèlement et qui sont reliées entre elles par une âme s'étendant perpendiculairement à la direction longitudi- nale des branches A cet égard il s'est avéré avantageux de réaliser les crampons de telle manière que le côté intérieur des branches présente une longueur à peu près égale à la dis- tance entre les branches Pour faciliter le montage et pour exercer plus uniformément la force nécessaire à la mise en place des crampons il est avantageux que les branches présen- tent, sur le côté intérieur de leurs extrémités libres, des chanfreins dont l'angle d'ouverture correspond à l'angle des surfaces d'appui. Afin que les crampons soient assujettis dans leur position de mise en place et ne risquent pas de coulisser même sous l'effet des allongements et retraits variés dus à l'échauffement et au refroidissement des métaux, il convient de prévoir des moyens pour assujettir les crampons dans une position bien définie Ceci peut être obtenu de façon simple par le fait que le moyen utilisé est un étrier à ressort qui exerce en permanence une tension initiale sur le crampon. Pour le cas o il n'y a que deux crampons il est proposé que les crampons diamétralement opposés soient retenus par un étrier à ressort commun dont les extrémités sont chacune dis- posées dans un évidement de crampon L'étrier à ressort est constitué de préférence par un fil qui présente à peu près au milieu de sa longueur une partie susceptible d'allongement. A titre de mesure de sécurité et de moyen de rete- nue additionnel pour le silencieux celui-ci peut être assu- jetti, au niveau de son extrémité éloignée de la bride, par des organes de fixation complémentaires, au carter de vile- brequin, ces organes de fixation comprenant de préférence des vis et des étriers de retenue Pour des raisons de poids le bloc-cylindres de machines-outils guidées manuellement est réalisé en aluminium ou en un alliage d'aluminium De ce fait le silencieux devrait également être en aluminium ou un al- liage d'aluminium En tant que matière constitutive des cram- pons il est proposé, en raison des contraintes mécaniques in- dispensables, de l'acier trempé. Un exemple de réalisation de l'invention est expli- qué plus en détail ci-dessous à l'aide des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente un moteur thermique équipé d'un silencieux; la figure 2 est une vue suivant la flèche II de la figure 1; la figure 3 est une vue suivant la ligne III-III de la figure 1; et la figure 4 représente à plus grande échelle un crampon. La figure 1 montre un moteur thermique 1 pour une machine-outil guidée manuellement, par exemple une scie à mo- teur à chaîne, équipé d'un carter de vilebrequin 2 et d'un cylindre 3 Dans le cylindre 3 se trouve une tubulure de sor- tie 4 d'une chambre de combustion 12; à la tubulure de sor- tie 4 fait suite un orifice d'entrée 6 d'un silencieux 5 La tubulure de sortie 4 et l'orifice d'entrée 6 présentent une bride 7 au niveau de laquelle ils se rejoignent de manière étanche vis-à-vis de l'extérieur A des fins d'assujettisse- ment servent des crampons 20 susceptibles d'y être mis en place et qui se trouvent au moins en deux endroits de la pé- riphérie de la bride 7 En outre, le silencieux 5 est, au ni- veau de son extrémité 5 ' éloignée de l'orifice d'entrée 6, fixé au carter de vilebrequin 2 A cette fin sont prévus des étriers de retenue 10 qui sont vissés au moyen de vis 9 au silencieux 5 et au moyen de vis il au carter de vilebrequin 2 Le carter de vilebrequin 2, le cylindre 3 et le silencieux sont en fonte d'aluminium alors que les crampons 20 sont réalisés en acier trempé. Sur la figure 2 la vue suivant la flèche II de la figure 1 est représentée à plus grande échelle, les chiffres de référence, utilisés pour les mêmes éléments constitutifs, correspondant à ceux de la figure 1 Sur la tubulure de sor- tie 4 du cylindre 3 est prévue une surface de bride radiale 13 contre laquelle prend appui une surface de bride radiale 14 de l'orifice d'entrée 6 du silencieux 5 Du côté du cylin- dre la surface de bride 13 est prolongée par des saillies 15 en regard desquelles se trouvent des saillies 16, ajustées à ces dernières, de la surface de bride 14 située du côté du silencieux A l'extrémité radialement extérieure des saillies est chaque fois prévu un gradin axial 17 qui s'engage par- dessus un bord 18 de la saillie adjacente 16 Les saillies 15 et 16 présentent des surfaces d'appui 19 pour des crampons 20 pouvant y être mis en place et qui sont réalisés en forme d'U, c'est-à-dire que les crampons 20 présentent deux bran- ches 21 s'étendant parallèlement et qui sont reliées entre elles par une âme 22 s'étendant perpendiculairement à la di- rection longitudinale des branches Les surfaces d'appui 19 pour les branches 21 des crampons 20 s'étendent sous un angle de 80 par rapport au plan de la surface de bride de façon à obtenir une liaison autobloquante par la mise en place des crampons 20 L'âme 22 des crampons 20 présente un évidement 26 destiné à recevoir un organe de sûreté à expliciter plus en détail par la suite A l'extrémité 5 ', éloignée de la li- aison de bride, du silencieux 5 les étriers de retenue 10 sont fixés au moyen de vis 9 et ils sont en outre retenus au moyen de vis 11 au carter de vilebrequin 2. La figure 3 montre la coupe, suivant la ligne III- III de la figure 1, et pour les mêmes éléments constitutifs les chiffres de référence correspondent à ceux de la figure 1 Dans la partie inférieure de la figure 3 est représentée la façon dont le silencieux 5 est fixé au moyen de vis 9 et il ainsi que d'étriers de retenue 10 au carter de vilebrequin 2 La partie supérieure de la figure 3 montre une coupe à travers la liaison de bride, à savoir dans le plan des sail- lies 16 suivant la ligne de coupe III-III de la figure 2. Par-dessus les saillies 16 s'engagent des gradins 17; un agencement semblable est prévu sur le côté supérieur et le côté inférieur de la coupe transversale de la bride; il y est prévu des gradins axiaux 23 qui s'engagent par-dessus la surface de bride 14 Comme le montre la figure 3, l'orifice d'entrée 6 du silencieux 5 présente sensiblement la forme d'un rectangle Sur les saillies 16 sont mis en place les crampons 20 qui sont assujettis dans leur position au moyen d'un étrier à ressort 24 L'étrier à ressort 24 présente deux extrémités en forme d'arc 25, 25 ' qui reposent dans les évi- dements 26 des âmes 22 et, à peu près au milieu de la lon- gueur entre les extrémités 25 et 25 ', se trouve une partie susceptible d'allongement 27 L'étrier à ressort 24 compense en outre le jeu se produisant, du fait des coefficients de température différents, entre les saillies 15, 16 et les crampons 20. La figure 4 représente de manière agrandie le cram- pon en U 20 avec les branches parallèles 21 et l'âme 22, la- quelle présente du côté extérieur l'évidement 26 Les bran- ches 21 présentent sur le côté intérieur de leurs extrémités libres un chanfrein 28 dont l'angle 3 par rapport à la direc- tion longitudinale des branches est de 80 La longueur des branches 21 et celle de l'âme 22 sont accordées de telle ma- nière l'une à l'autre que la longueur S du côté intérieur des branches 21 est sensiblement égale à la distance a entre les branches 21. REVENDICATIONS 1 Moteur thermique ( 1) équipé d'un carter de vilebrequin ( 2) et d'un cylindre ( 3) ainsi que d'un silencieux ( 5) réalisé en une seule pièce par coulée et raccordé à la tubulure de sor- tie ( 4) du cylindre ( 3), la tubulure de sortie ( 4) du cylin- dre et un orifice d'entrée ( 6) du silencieux ( 5) présentant respectivement une surface de bride ( 13; 14), et des moyens de maintien en position sûr étant prévus dans la région de la bride, caractérisé en ce qu'il est prévu sur la périphérie de la bride ( 7) au moins deux crampons ( 20) pouvant y être mis en place et qui affectent sensiblement la forme d'un étrier avec deux branches ( 21) s'étendant dans la même direction et en ce que sur la bride se trouvent des surfaces d'appui ap- propriées ( 19) pour les branches ( 21), de sorte que les côtés intérieurs des branches ( 21) coopèrent avec les surfaces d'appui ( 19) afin que les surfaces de bride ( 13, 14) prennent appui l'une contre l'autre. 2 Moteur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces d'appui ( 19) pour les branches ( 21) des crampons ( 20) s'étendent sous un angle (D) inférieur à 150, de préférence sous un angle de 80, par rapport à la surface de bride ( 13, 14). 3 Moteur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces d'appui ( 19) sont formées par une colle- rette radiale prévue respectivement sur la tubulure de sortie ( 4) du cylindre ( 3) et au niveau de l'orifice d'entrée ( 6) du silencieux ( 5). 4 Moteur thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces d'appui ( 19) sont formées par des sail- lies radiales ( 15, 16) contiguës aux surfaces de bride ( 13, 14), les saillies ( 15, 16) au niveau de la tubulure de sortie ( 4) et de l'orifice d'entrée ( 6) étant disposées de façon à être ajustées l'une à l'autre. Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les crampons ( 20) sont ré- gulièrement répartis sur la périphérie de la bride ( 7) et, dans le cas o il n'est prévu que deux crampons ( 20), ceux-ci sont diamétralement opposés. 6 Moteur thermique selon la revendication 3 ou 4, caractéri- sé en ce que sur une collerette ou sur les saillies ( 15) d'u- ne surface de bride ( 13) est prévu un gradin axial ( 17) qui s'engage par-dessus un bord ( 18) de la collerette ou des saillies ( 16) adjacente(s). 7 Moteur thermique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les crampons ( 20) présen- tent des branches ( 21) s'étendant parallèlement et qui sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'une âme ( 22) s'é- tendant perpendiculairement à la direction longitudinale des branches. 8 Moteur thermique selon la revendication 2 ou 7, caractéri- sé en ce que les branches ( 21) présentent, sur le côté inté- rieur de leurs extrémités libres, des chanfreins ( 28) avec un angle d'ouverture (D) qui correspond à l'angle p des surfaces d'appui ( 19). 9 Moteur thermique selon la revendication 7 ou 8, caractéri- sé en ce que le côté intérieur des branches ( 21) présente une longueur (s) sensiblement égale à la distance (a) entre les branches ( 21). Moteur thermique selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens pour assujettir les crampons ( 20) dans une position bien définie. 11 Moteur thermique selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen d'assujettissement est un étrier à ressort ( 24) qui exerce en permanence une tension initiale sur le crampon ( 20). 12 Moteur thermique selon la revendication 11, caractérisé en ce que pour deux crampons diamétralement opposés ( 20) est prévu un étrier à ressort commun ( 24) dont les extrémités ( 25, 25 ') se trouvent respectivement dans des évidements ( 26) des crampons ( 20). 13 Moteur thermique selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'étrier à ressort ( 24) est constitué d'un fil qui présente à peu près au milieu de sa longueur une partie sus- ceptible d'allongement ( 27). 14 Moteur thermique selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le silencieux ( 5) est assujetti, au niveau de son extrémité ( 5 ') éloignée de la bride ( 7), à l'aide d'organes de fixation additionnels au carter de vilebrequin ( 2), les organes de fixation étant de préférence des vis ( 9, 11) et une attache ( 10). Moteur thermique selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé-en ce que le cylindre ( 3) et le silencieux ( 5) sont en aluminium ou un alliage d'aluminium et les crampons ( 20) sont en acier, de préférence de l'acier trempé.