Brevet FR2718812A1 — publié le 19951020

L'invention concerne un dispositif de fixation élastique pour la fixation d'un boitier sur un moteur à combustion interne avec découplage des vibrations, ce dispositif comprenant un élément de tension comportant deux éléments élastiques faisant l'objet d'un montage en série, l'élément de tension reliant le boitier et le moteur à combustion interne l'un à l'autre en leur laissant une relative capacité de vibration, le premier élément élastique étant formé d'un corps élastique annulaire en matière élastomère et le second corps élastique étant formé par au moins un ressort Belleville, l'élément de tension étant traversé par une vis de tension et le ressort Belleville pouvant être déformé au moyen de la vis de tension de manière à ce que, suite à la déformation qui le met en précontrainte conforme aux prescriptions, son taux d'élasticité soit sensiblement nul. Un dispositif de fixation de ce type est connu par le brevet DE 41 25 249 Al. Le dispositif de fixation connu est prévu pour relier une tubulure d'aspiration à un moteur à combustion interne, le corps élastique annulaire en matière élastomère étant disposé en série avec un ressort Belleville métallique. Le ressort Belleville est précontraint de manière à ce que son point de travail, dans un diagramme élasticité- course élastique, se trouve dans la partie horizontale du tracé de la courbe caractéristique d'élasticité qui a généralement une forme en S. Les caractéristiques d'usage des éléments élastiques montés en série présentent une grande constance, et ce d'une manière largement indépendante de la température ambiante. Le corps élastique fait d'une matière en gomme élastique est prévu pour l'amortissement de vibrations de fréquence relativement basse et de grande amplitude, tandis que les vibrations à l'origine de perturbations acoustiques sont isolées par le ressort Belleville précontraint. Le but de l'invention est de perfectionner un dispositif de fixation du type déjà connu de manière à ce qu'il soit adapté pour la fixation d'un boîtier d'air d'admission avec découplage des vibrations. Ce but est atteint, selon l'invention, par un dispositif caractérisé en ce que le boîtier formé par un boîtier d'air d'admission est pourvu d'au moins une tubulure d'aspiration et que la tubulure d'aspiration est pourvue, sur une face frontale, du côté tourné vers la culasse du moteur à combustion interne, d'une collerette qui est appuyée, de manière étanche et avec découplage des vibrations, sur la culasse au moyen d'un élément d'étanchéité annulaire en matière élastomère. Les sous-revendications se réfèrent à des exécutions avantageuses. Pour atteindre le but, il est proposé que le boîtier formé par un boîtier d'air d'admission soit pourvu d'au moins une tubulure d'aspiration, que la tubulure d'aspiration soit pourvue, sur une face frontale, du côté tourné vers la culasse du moteur à combustion interne, d'une collerette qui est appuyée, de manière étanche et avec découplage des vibrations, sur la culasse au moyen d'un élément d'étanchéité annulaire en matière élastomère. L'avantage de cette exécution réside dans le fait que le boîtier d'air d'admission tout entier est appuyé sur le moteur à combustion interne avec un découplage total des vibrations. Par ce moyen, les vibrations du moteur à combustion interne sont écartées du boîtier d'air d'admission de manière fiable. L'élément d'étanchéité, subissant l'effet d'une précontrainte élastique, est placé entre la collerette de la tubulure d'aspiration et la culasse du moteur à combustion interne de manière à assurer sans problème l'étanchéité pour des pressions d'admission allant jusqu'à 5 bar. Selon une exécution avantageuse, il peut être proposé que l'élément d'étanchéité entoure, de façon étanche sous l'effet de la précontrainte, un épaulement radial de la collerette de la tubulure d'aspiration grâce à une saillie de fixation s'étendant dans la direction axiale. L'élément d'étanchéité entoure l'épaulement radial en subissant, de préférence, l'effet d'une précontrainte radiale et axiale. Dans l'optique d'une fabrication simplifiée, l'élément d'étanchéité et l'épaulement radial sont formés dans un matériau unitaire et de manière à se confondre l'un dans l'autre. L'élément d'étanchéité peut être enclenché sur l'épaulement radial d'une manière l'empêchant de bouger grâce à la saillie de fixation. Dans l'optique d'un montage simple et sans difficulté du boitier d'air d'admission pourvu de l'élément d'étanchéité, une telle exécution présente un avantage qu'il est important de souligner. L'élément d'étanchéité et le boitier d'air d'admission constituent ainsi une unité pouvant faire l'objet d'un montage préalable. L'élément d'étanchéité peut être pourvu d'au moins deux lèvres d'étanchéité voisines situées à distance l'une de l'autre dans la direction axiale, l'une des lèvres d'étanchéité se trouvant en contact étanche avec la collerette de la tubulure d'aspiration et l'autre lèvre d'étanchéité avec la culasse, sous l'effet d'une précontrainte élastique. L'élément d'étanchéité est exécuté de manière à assurer sans problème l'étanchéité pour des pressions d'admission allant jusqu'à 5 bar. Du fait que l'élément d'étanchéité est collé contre les parties à étanchéifier grâce à des lèvres d'étanchéité, il existe dans ces régions une pression superficielle spécifique relativement élevée, d'o une étanchéité exceptionnelle. On peut obtenir encore une amélioration de l'étanchéité pour des pressions d'admission plus élevées en faisant en sorte que les lèvres d'étanchéité soient séparées par une gorge ayant sensiblement la forme d'un V, ouverte dans la direction de la section de passage de la tubulure d'aspiration. En fonction de la grandeur de la pression d'admission dans la tubulure d'aspiration, il s'établit automatiquement une précontrainte des lèvres d'étanchéité sur la collerette de la tubulure d'aspiration et sur la culasse du moteur à combustion interne en fonction de la pression. Par exemple, s'il n'y a dans la tubulure d'aspiration qu'une pression d'admission relativement faible, les lèvres d'étanchéité subissent seulement une précontrainte relativement réduite également les pressant sur les surfaces d'étanchéité contigués. Dans un tel état de fonctionnement, les phénomènes de relâchement sont sûrement éliminés du fait de la pression relativement réduite. En revanche, s'il y a dans la tubulure d'aspiration une pression d'admission relativement plus élevée, il s'établit une pression relativement plus grande des lèvres d'étanchéité sur les surfaces d'étanchéité contiguès. Grâce à la pression plus grande des lèvres d'étanchéité sur les surfaces d'étanchéité, l'étanchéité peut être assurée également pour des pressions d'admission très élevées. La lèvre d'étanchéité située du côté de la culasse peut être entourée, du côté de la circonférence externe, par une lèvre d'étanchéité auxiliaire. La lèvre d'étanchéité auxiliaire contribue principalement à l'appui de la tubulure d'aspiration sur la culasse, tandis que les deux lèvres d'étanchéité sont prévues principalement pour l'étanchéité de la pression d'admission. Les lèvres d'étanchéité et la lèvre d'étanchéité auxiliaire peuvent être entourées radialement, sur le côté extérieur, par une bague de renfort inflexible qui est enveloppée, au moins partiellement, par la matière élastomère de la saillie de fixation. L'avantage de cette exécution réside dans le fait que des déformations de l'élément d'étanchéité dans la direction radiale en raison de pressions excessives sont exclues grâce à la bague de renfort. Il est avantageux, en outre, que lorsque l'élément d'étanchéité est soumis à des pressions excessives, la saillie de fixation ne s'écarte pas de l'épaulement radial de la collerette de la tubulure d'aspiration. Le montage de l'élément d'étanchéité à l'intérieur du dispositif de fixation s'effectue simplement. Le dispositif de fixation selon l'invention est expliqué de manière plus détaillée ci-dessous en se référant aux dessins d'accompagnement, dans lesquels: La Figure 1 est une coupe d'un boîtier d'air d'admission qui est fixé sur un moteur à combustion interne au moyen du dispositif de fixation, La Figure 2 est une coupe de la tubulure d'aspiration sur laquelle est fixé l'élément d'étanchéité, La Figure 3 est un agrandissement de l'élément d'étanchéité pris individuellement, La Figure 4 est une représentation graphique équivalente de la fixation du boîtier d'air d'admission avec découplage des vibrations. La Figure 1 représente une coupe d'un boitier d'air d'admission 7 qui peut être fixé sur un moteur à combustion interne 16 avec découplage des vibrations grâce à un dispositif de fixation élastique. Le boîtier d'air d'admission 7 est fait d'une matière polymère et est pourvu d'un creux 13 dans lequel est situé l'élément de tension 1. L'élément de tension 1 comporte deux éléments élastiques 2, 3 disposés en série, le premier élément élastique 2 étant formé par un corps élastique annulaire 4 en matière élastomère. Dans cette représentation, on voit l'élément de tension 1 à l'état déformé, lorsque le boitier d'air d'admission 7 est monté sur le moteur à combustion interne 16. Le deuxième élément élastique 3 est formé par un groupe de ressorts Belleville formant un ressort Belleville 5, le groupe de ressorts Belleville omprenant quatre ressorts individuels 10.1,..., 10.4 orientés en sens contraire les uns par rapport aux autres. Les ressorts individuels 10.1,..... 10.4 présentent chacun, à l'état non déformé, un rapport entre la hauteur h du ressort et l'épaisseur s du matériau qui, dans ce cas, est égal à 2,5. Les ressorts individuels 10.1,.... 10.4 sont appuyés, sur le côté tourné vers le corps élastique 4, sur une butée 11 en forme de disque et, sur le côté opposé dans la direction axiale, sur une assiette de serrage 12. La vis de tension 6, qui traverse les éléments élastiques 2, 3 en leur milieu, est vissée dans un oeil de fixation du -carter du moteur à combustion interne 16 de manière à ce que le point de travail de la courbe caractéristique d'élasticité du groupe de ressorts Belleville se trouve dans la partie horizontale de la courbe en forme de S dans un diagramme élasticité- course élastique. Du fait de la déformation, le corps élastique 4 se trouve en précontrainte élastique à l'intérieur de l'élément de tension 1. Des phénomènes de tassement minimes survenant pendant l'utilisation conforme aux prescriptions sont compensés par les quatre ressorts individuels 10.1,... 10.4 du ressort Belleville 5. La tubulure d'aspiration 8 est pourvue d'un élément d'étanchéité 9 en matière élastomère et posée, de manière étanche et en précontrainte élastique, sur la culasse du moteur à combustion interne. L'élément d'étanchéité 9 situé sur la collerette 19 de la tubulure d'aspiration fait l'objet d'un agrandissement dans la Figure 2. La Figure 2 représente une partie de la tubulure d'aspiration, l'élément d'étanchéité 9 s'adaptant sur la collerette 19 de la tubulure d'aspiration par conjugaison de forme. L'élément d'étanchéité 9 est pourvu d'une saillie de fixation 21 qui s'étend sensiblement dans la direction axiale et est pourvue, sur le côté éloigné de la culasse, d'un renflement en forme de bourrelet saillant radialement vers l'intérieur. L'élément d'étanchéité 9 est enclenché sur l'épaulement radial 20 de la collerette 19 de la tubulure d'aspiration au moyen de sa saillie de fixation 21 et maintenu sur celui-ci sous l'effet d'une précontrainte élastique. L'élément d'étanchéité 9 est pourvu de lèvres d'étanchéité 22, 23 voisines l'une de l'autre dans la direction axiale, la lèvre d'étanchéité 22 se trouvant, sous l'effet de la précontrainte élastique, en contact étanche avec l'épaulement radial 20 de la collerette 19 de la tubulure d'aspiration. La lèvre d'étanchéité 23 voisine dans la direction axiale s'appuie, également sous l'effet de la précontrainte élastique, sur la surface d'étanchéité de la culasse qui constitue une partie du moteur à combustion interne 16. Les lèvres d'étanchéité 22, 23 limitent une gorge ayant sensiblement la forme d'un V, ouverte en direction de la section de passage 24, laquelle gorge provoque dans la région de la surface d'étanchéité, une action étanche qui est fonction de la pression d'admission. S'il n'y a à l'intérieur de la tubulure d'aspiration 8 qu'une surpression relative comparativement faible, de l'ordre de 1,5 bar par exemple, la pression des lèvres d'étanchéité 22, 23 sur les surfaces d'étanchéité contigués correspondantes est relativement réduite. En revanche, s'il existe une surpression relative plus élevée à l'intérieur de la tubulure d'aspiration 8, par exemple de l'ordre de 3 bar, il s'établit au contraire un renforcement de la pression des lèvres d'étanchéité 22, 23 sur les surfaces de bride contigués de l'épaulement radial 20 et sur la surface de bride de la culasse. La bague de renfort 27 empêche, dans le cas o l'élément d'étanchéité 9 est soumis à une surpression importante, que celui- ci ne s'élargisse dans la direction radiale vers l'extérieur, qu'il ne s'allonge trop et soit éventuellement abîmé. La Figure 3 montre un agrandissement de l'élément d'étanchéité 9 de la Figure 2 pris individuellement. La Figure 4 montre une représentation graphique équivalente du dispositif de fixation. On peut y voir que les éléments élastiques 2, 3 de l'élément de tension 1 font l'objet d'un montage en série, le boîtier d'air d'admission 7 vibrant librement formant la masse. L'élément d'étanchéité 9 est situé entre le boîtier d'air d'admission 7 et la culasse du moteur à combustion interne 16. Grâce au boîtier d'air d'admission 7 suspendu vibrant librement, le bruit de structure n'est pas transmis du moteur à combustion interne au boîtier d'air d'admission 7. De plus, tout le dispositif de fixation est très facile à monter. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation élastique pour la fixation d'un boitier sur un moteur à combustion interne avec découplage des vibrations, ce dispositif comprenant un élément de tension comportant deux éléments élastiques faisant l'objet d'un montage en série, l'élément de tension reliant le boitier et le moteur à combustion interne l'un à l'autre en leur laissant une relative capacité de vibration, le premier élément élastique étant formé d'un corps élastique annulaire en matière élastomère et le second corps élastique étant formé par au moins un ressort Belleville, l'élément de tension étant traversé par une vis de tension et le ressort Belleville pouvant être déformé au moyen de la vis de tension de manière à ce que, suite à la déformation qui le met en précontrainte conforme aux prescriptions, son taux d'élasticité soit sensiblement nul, ce dispositif étant caractérisé en ce que le boitier formé par un boitier d'air d'admission (7) est pourvu d'au moins une tubulure d'aspiration (8) et que la tubulure d'aspiration (8) est pourvue, sur une face frontale, du côté tourné vers la culasse du moteur à combustion interne, d'une collerette (19) qui est appuyée, de manière étanche et avec découplage des vibrations, sur la culasse au moyen d'un élément d'étanchéité (9) annulaire en matière élastomère. 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité (9) entoure, de façon étanche sous l'effet de la précontrainte, un épaulement radial (20) de la collerette (19) de la tubulure d'aspiration grâce à une saillie de fixation (21) s'étendant dans la direction axiale. 3. Dispositif de fixation selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité (9) peut être enclenché sur l'épaulement radial (20) grâce à la saillie de fixation (21). 4. Dispositif de fixation selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité (9) et le boitier d'air d'admission (7) constituent une unité pouvant faire l'objet d'un montage préalable. 5. Dispositif de fixation selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité (9) est pourvu d'au moins deux lèvres d'étanchéité (22, 23) voisines qui sont situées à distance l'une de l'autre dans la direction axiale et que l'une des lèvres d'étanchéité (22) se trouve en contact étanche avec la collerette (19) de la tubulure d'aspiration et l'autre lèvre d'étanchéité (23) avec la culasse, sous l'effet d'une précontrainte élastique. 6. Dispositif de fixation selon la revendication 5, caractérisé en ce que les lèvres d'étanchéité (22, 23) sont séparées par une gorge (25) ayant sensiblement la forme d'un V, ouverte dans la direction de la section de passage (24) de la tubulure d'aspiration (8). 7. Dispositif de fixation selon les revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la lèvre d'étanchéité (23) située du côté de la culasse est entourée, du côté de la circonférence externe, par une lèvre d'étanchéité auxiliaire (26). 8. Dispositif de fixation selon les revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les lèvres d'étanchéité (22, 23) et la lèvre d'étanchéité auxiliaire (26) sont entourées radialement, sur le côté extérieur, par une bague de renfort (27) inflexible qui est enveloppée, au moins partiellement, par la matière élastomère de la saillie de fixation (21)