Brevet FR2737752A1 — publié le 19970214

L'invention se rapporte à un moteur à combustion interne d'une machine-outil se tenant à la main, telle qu'une scie à chaîne ou analogue, comprenant une lumière d'admission du mélange de combustion, qui est prévue dans le cylindre et à laquelle est associée une bride du cylindre pour le raccord de la pipe d'aspiration par laquelle arrive le mélange de combustion, une garniture d'étanchéité étant logée entre la bride et la pipe d'aspiration. Dans une disposition connue selon US 4 835 866, la pipe d'aspiration est fixée au moyen d'un joint d'étanchéité sur la bride de la lumière d'admission du cylindre. Les côtés extrêmes, tournés l'un vers l'autre, de la bride et de la pipe d'aspiration sont à distance axiale l'un de l'autre et chacun comporte un rebord périphérique qu'enveloppent par complémentarité de formes les parties extrêmes de la garniture d'étanchéité. Celle-ci est en matière élastique telle que du caoutchouc afin de garantir une élasticité suffisante pour le montage et pour compenser les tolérances de fabrication de la bride du cylindre et de la pipe d'aspiration. La garniture d'étanchéité élastique amortit les vibrations du moteur afin de soustraire pratiquement à celles-ci le carburateur fixé à la pipe d'aspiration. Le carburant risque de faire gonfler la garniture d'étanchéité dont la fixation sur la bride du cylindre et sur la pipe d'aspiration risque de se relâcher l'étanchéité en est dégradée. De l'air parasite risque en conséquence d'être aspiré et de modifier de manière néfaste le mélange envoyé au moteur. S'il se produit des efforts mécaniques tels que de fortes vibrations ou des chocs, l'assemblage risque de se disloquer. I1 est aussi connu de fixer la garniture d'étanchéité au moyen de colliers sur le cylindre et sur la pipe d'aspiration. Ces assemblages supportent certes de grands efforts mécaniques. mais la garniture d'étanchéité est soumise à un effort élevé au lieu d'assemblage par colliers par suite de son écrasement. I1 y a un risque de formation de criques dans cette région. avec pour conséquence une apparition de fuites. L'invention a pour objet un mode de réalisation du raccord de la pipe d'aspiration sur la bride du cylindre, qui permet de garantir une étanchéité durable même dans des conditions défavorables et d'assurer un assemblage facile à effectuer et ayant une grande fiabilité. Selon une particularité essentielle de l'invention, la bride du cylindre et un tronçon d'extrémité de la pipe d'aspiration qui est tourné vers elle sont emboîtés l'un dans l'autre de manière à se chevaucher axialement et la garniture d'étanchéité est tenue en étant serrée sensiblement radialement entre ce tronçon de l'extrémité de la pipe et la bride du cylindre. La garniture serrée radialement entre la bride du cylindre et le tronçon d'extrémité de la pipe d'aspiration garantit un excellente étanchéité même après qu'elle aitété humidifiée par du carburant et donc qu'elle ait gonflé; car aussi bien son côté radialement intérieur que son côté radialement extérieur sont enserrés par la bride et le tronçon de pipe un gonflement de la garniture accroît la pression radiale dans l'espace qu'elle occupe en améliorant la fonction d'étanchéité. Un autre avantage réside dans le faible encombrement en hauteur de l'assemblage, car il résulte de l'emboîtement que la bride du cylindre, la garniture et le tronçon de pipe présentent axialement à peu près le même encombrement en hauteur. Un autre avantage réside dans le petit nombre de composants et dans la simplicité du montage et du démontage, car lorsque la garniture est en particulier réalisée en ayant une certaine surcote, la pièce devant être enfilée sur l'autre ou devant y être emboîtée est fixée axialement sans aucun autre accessoire. I1 n'est donc pas indispensable de prendre d'autres mesures de fixation. L'assujettissement par friction est assuré sensiblement sur la totalité de la hauteur, sur le côté radialement extérieur ainsi que sur le côté radialement intérieur de la garniture des forces élevées de frottement peuvent être transmises et être réparties à peu près régulièrement sur la paroi de la garniture et en conséquence le risque de formation de criques est réduit. La bride du cylindre est avantageusement conformée en composant situé radialement à l'extérieur et dans lequel la garniture et le tronçon d'extrémité de la pipe d'aspiration doivent être insérés. La bride peut présenter un épaulement annulaire intérieur dont la surface extrême forme une butée pour la garniture devant être insérée. La paroi de la bride du cylindre. dont la hauteur axiale correspond à peu près à celle de la garniture, est disposée dans le prolongement de l'épaulement annulaire. Un intervalle annulaire, dont le côté radialement extérieur est formé par la garniture, est de préférence prévu entre l'épaulement annulaire et le côté extrême du tronçon d'extrémité de la pipe d'aspiration. Un gonflement de la garniture a pour effet qu'elle peut se dilater radialement dans l'intervalle annulaire et il est ainsi garanti qu'elle conserve ses caractéristiques d'élasticité. I1 est prévu, pour obtenir une circulation régulière du mélange dans la zone de transition entre l'extrémité de la pipe et la lumière d'admission dans le cylindre, que la paroi interne de la pipe d'aspiration et la paroi interne de la lumière d'admission se situent dans une surface commune d'enveloppe qui n'est interrompue que par l'intervalle annulaire étroitement limité axialement. I1 peut de plus être avantageux que la pipe d'aspiration soit conique. La garniture comporte avantageusement un collet percé d'un trou de transmission des impulsions de pression du carter à une pompe de pré-alimentation à membrane. L'axe du trou de transmission des impulsions est sensiblement parallèle à celui de l'ouverture de la garniture et ce trou raccorde une lumière du cylindre à un canal de transmission d'impulsions qui passe dans une partie latérale de la pipe d'aspiration. Le collet disposé sur un côté de la paroi de la garniture et qui comporte le trou de transmission d'impulsions garantit une position bien définie de montage de la garniture dans la bride du cylindre. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple en regard des dessins annexés sur lee quels la figure 1 est une coupe axiale d'un cylindre de moteur à combustion interne qui comporte une bride, une garniture et une pipe d'aspiration, la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1. la figure 3 est une vue en élévation latérale du cylindre et de sa bride, les figures 4a et 4b représentent la garniture en vue en plan et en coupe axiale, la figure 5 est une coupe longitudinale partielle du cylindre et de sa bride à échelle agrandie et la figure 6 est une coupe axiale partielle de la pipe d'aspiration à échelle agrandie. La figure 1 représente le cylindre 2 d'un moteur à combustion interne 1, en particulier d'un moteur à deux temps d'une machine outil portative, se menant à la main, telle qu'une scie à chaîne motorisée, une tronçonneuse à meule, un taille-haies ou analogue. Une lumière 3 d'admission d'un mélange inflammable de carburant et d'air débouche dans la chambre de combustion 24 du cylindre 2. Une lumière d'échappement 25 se trouve sur le côté de la chambre de combustion 24 qui est à l'opposé de celui de la lumière d'admission 3 par ailleurs, des canaux 26 d'admission des gaz sont prévus dans la paroi du cylindre. Un trou taraudé 27 de logement d'une bougie d'allumage est réalisé dans la tête du cylindre. Une bride 4, dans l'ouverture 8 de laquelle est insérée une pipe d'aspiration 5 et qui est réalisée monobloc avec la paroi du cylindre, est disposée dans le prolongement de la lumière d'admission 3. Un carburateur 22 dirige dans la pipe d'aspiration 5 du carburant qui est mélangé dans la partie en Venturi de cette pipe avec de l'air comburant admis, de manière à former un mélange inflammable. Le mélange est dirigé dans le sens d'écoulement 28 dans la chambre de combustion 24 du cylindre 2. La bride 4 du cylindre 2 forme une tubulure de logement dans laquelle est insérée la partie d'extrémité 7 de la pipe d'aspiration 5. Une paroi annulaire 10 de la bride 4 délimite un passage 8, voir figures 1 et 5. La paroi 10 entoure la pipe d'aspiration 5 insérée dans le passage 8, une garniture 6 conformée en joint d'étanchéité étant placée dans l'espace annulaire séparant la paroi 10 de la bride et le tronçon 7 de l'extrémité de la pipe d'aspiration 5. La hauteur axiale h de la garniture 6 correspond à peu près à la hauteur axiale H de la paroi 10 de la bride, de sorte que le joint d'étanchéité entièrement placé dans le passage 8 est axialement à fleur du côté extrême 29 de la paroi 10, voir figures 1, 4b et 5.La garniture 6 présente de préférence une surcote par rapport au diamètre du passage 8, de sorte que lorsqu'elle a été insérée sous pression dans ce dernier, elle y est bloquée. Le tronçon d'extrémité 7 de la pipe d'aspiration 5 est inséré dans la garniture 6, son diamètre extérieur D (voir figure 6) étant réalisé avec une surcote par rapport au diamètre intérieur de la garniture. de sorte que la pipe 5 installée dans le passage 8 exerce une pression radiale de serrage sur la garniture 6 qui est logée dans la paroi 10 de la bride 4 qui l'enveloppe. Ainsi, une pression radiale régulière est exercée sensiblement sur la hauteur axiale totale de la garniture , les forces axiales résultantes de frottement entre le tronçon d'extrémité 7 de la pipe et la garniture 6 ainsi qu'entre la garniture 6 et la paroi 10 de la bride interdisent un dégagement axial de la fixation. Un épaulement annulaire intérieur 9 tourné vers la pipe d'aspiration 5 et formant le fond du passage de la bride, voir figure 5, est prévu dans cette bride 4 afin de limiter la profondeur d'insertion de la garniture 6 dans le passage 8. L'épaulement annulaire 9 forme une butée pour la garniture 6 insérée dans le passage de la bride, l'épaisseur radiale w de la paroi de la garniture (figure 4b) étant inférieure à la cote radiale de l'épaulement annulaire 9. Le retrait radial subsistant est empli par la paroi du tronçon d'extrémité 7 de la pipe d'aspiration 5, de sorte que la paroi intérieure 15 de cette dernière et la paroi intérieure 14 de la lumière d'aspiration 3 qui est dans le prolongement du passage 8 de la bride sont situées sensiblement sur une surface d'enveloppe commune.Comme le montrent les figures 1 et 2. cette surface d'enveloppe n'est interrompue que par un intervalle annulaire 12 qui résulte du fait que la longueur axiale 1 du tronçon d'extrémité 7 de la pipe d'aspiration 5 est plus faible que la hauteur H de la paroi 10 de la bride, voir figures 5 et 6. Un rebord annulaire 13 venu de façonnage avec l'enveloppe extérieure de la pipe d'aspiration limite la profondeur d'insertion de cette dernière dans le passage 8 de la bride, le rebord annulaire 13 étant inséré au maximum jusqu'à ce qu'il soit en butée contre le côté extrême 29 de la paroi 10 de la bride et contre le côté extrême de la garniture.L'intervalle annulaire 12 constitue une chambre d'équilibrage en cas de gonflement éventuel de la garniture 6 par suite de son humidification par du carburant l'intervalle annulaire garantit que les caractéristiques structurelles d'élasticité de la garniture demeurent conservées. Il peut être judicieux, pour obtenir un espace supplémentaire d'équilibrage de la matière de la garniture ayant gonflé, de conserver un espace axial intermédiaire, dans lequel peut pénétrer la matière de la garniture, entre le rebord annulaire 13 de la pipe d'aspiration 5 et le côté extrême 29 de la paroi 10 de la bride. Comme le montrent les figures 1 et 6, l'intérieur de la pipe d'aspiration 5 présente en projection sur un plan longitudinal du cylindre 2 une forme conique qui se rétrécit vers la chambre de combustion 24. L'intérieur de la pipe s'élargit en cône vers la chambre de combustion 24, voir figure 2, dans un plan perpendiculaire à l'axe de symétrie 30 du cylindre. Comme le montrent les figures 3 et 4a, le passage 8 de la bride 4 du cylindre et la garniture 6 qui y est logée ont une section sensiblement ovale : la pipe d'aspiration présente une forme sensiblement ovale correspondante. La figure 4a montre par ailleurs qu'un élément de collet 16, qui est monobloc avec la garniture ovale 6, est prévu sur un côté longitudinal de cette dernière. Un trou 17 de transmission d'impulsions, dont l'axe est sensiblement parallèle à celui de l'intérieur du passage 18 de la garniture, est réalisé dans l'élément sensiblement semi-circulaire 16 de collet. Comme le montre la figure 3, la bride 4 du cylindre a une section de forme correspondante afin qu'elle puisse loger entièrement la garniture 6. Une position bien définie de montage de la garniture dans le passage 8 de la bride est ainsi également obtenue. L'élément de collet 16 assume la fonction d'un joint d'un canal 20 que représente la figure 1 et qui passe à peu près parallèlement à l'axe de symétrie 31 de la pipe d'aspiration 5 dans un élément de cloison 21 de cette dernière. Le canal 20 transmet les fluctuations de pression de l'intérieur du carter et par une lumière 19 réalisée dans la paroi du cylindre, puis par le trou 17 de l'élément de collet 16 à une pompe non représentée de préalimentation à membrane. Une tubulure cylindrique 32, 33 est réalisée d'une part sur la paroi du cylindre et d'autre part sur la pipe d'aspiration et pénètre avec frottement dans le trou 17 sur les deux côtés extrêmes de la garniture (voir figures 5 et 6), de manière à obtenir un assemblage étanche aux liquides et à la pression entre la lumière 19 de la paroi du cylindre et le canal 20 de l'élément de cloison 21 de la pipe d'aspiration.La lumière 19, le trou 17 de la garniture 6 et le canal 20 de la pipe d'aspiration 5 sont avantageusement coaxiaux. La pipe d'aspiration 5 forme avantageusement avec le carter 23 du carburateur un composant monobloc qui garantit que la pipe soit tenue sensiblement axialement de manière inamovible sur la bride 4 du cylindre, car le carter du carburateur est fixé au carter du moteur. Il peut être aussi judicieux, conformément à la figure 2, de fixer directement la pipe d'aspiration ou le carter du carburateur sur le cylindre 2. Un trou 36, par lequel peut passer un organe de fixation qui retient la pipe d'aspiration sur le cylindre, est prévu à cette fin dans un élément de paroi 35 réalisé monobloc avec la pipe d'aspiration. L'axe 34 du trou 36 est avantageusement à distance latérale de l'axe de symétrie longitudinal 31 de la pipe d'aspiration, de sorte que cette dernière peut se déplacer dans une faible mesure axialement en raison de sa fixation unilatérale afin de permettre de compenser de fortes vibrations du bloc moteur. L'enveloppe extérieure du tronçon d'extrémité 7 de la pipe peut aussi présenter une légère inclinaison conique afin d'en faciliter l'insertion dans la garniture 6. Il peut aussi être judicieux, pour cette raison, de réaliser un chanfrein sur le bord extrême du tronçon d'extrémité de la pipe. REVENDICATIONS 1. Moteur à combustion interne d'une machine outil se tenant à la main, telle qu'une scie à chaîne motorisée ou analogue, comprenant une lumière (3) d'admission du mélange de combustion qui est prévue dans le cylindre (2) et à laquelle est associée une bride (4) du cylindre pour le raccord d'une pipe d'aspiration (5) par laquelle arrive le mélange de combustion, une garniture d'étanchéité (6) étant logée entre la bride (4) du cylindre et la pipe d'aspiration (5), caractérisé en ce que labrFe(4)du cylindre ainsi qu'un tronçon d'extrémité (7) de la pipe d'aspiration (5) qui est tourné vers elle sont emboîtés l'un dans l'autre de manière à se chevaucher axialement et la garniture d'étanchéité (6) est tenue en étant serrée sensiblement radialement entre le tronçon d'extrémité (7) de la pipe et la bride (4) du cylindre. 2. Moteur à combustion interne selon la revendication 1. caractérisé en ce que la bride (4) du cylindre forme le composant radialement extérieur dans le passage (8) duquel la garniture d'étanchéité (6) et le tronçon d'extrémité (7) de la pipe d'aspiration (5) sont insérés. 3. Moteur à combustion interne selon la revendication 2, caractérisé en ce que le diamètre extérieur (D) du tronçon d'extrémité (7) de la pipe d'aspiration (5) présente une surcote par rapport au diamètre intérieur de la garniture d'étanchéité (6) insérée dans le passage de la bride (4). 4. Moteur à combustion interne selon l'une ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la bride (4) du cylindre comporte un épaulement annulaire intérieur (9) qui est tourné vers la pipe d'aspiration (5) et auquel se raccorde une paroi (10) de la bride (4) du cylindre qui enveloppe le joint d'étanchéité (6), la hauteur axiale (H) de la paroi (10) de la bride correspondant avantageusement à la hauteur axiale (h) de la garniture d'étanchéité (6), un intervalle annulaire (12) étant prévu en particulier entre l'épaulement annulaire (9) et le côté extrême (11) du tronçon d'extrémité (7) de la pipe d'aspiration (5). 5. Moteur à combustion interne selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un rebord annulaire (13) venu de façonnage avec l'enveloppe extérieure de la pipe d'aspiration (5) limite la profondeur d'insertion de cette pipe (5) dans le passage (8) de la bride. 6. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la paroi interne (14) de la lumière d'admission (3) et la paroi interne (15) de la pipe d'aspiration (5) se situent sur une surface d'enveloppe commune. 7. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité (6) a une section à peu près ovale et le tronçon d'extrémité (7) de la pipe d'aspiration (5) présente de préférence une forme sensiblement conique. 8. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité (6) comporte un élément de collet (16) comportant un trou (17) de transmission d'impulsions dont l'axe est sensiblement parallèle à celui du passage (18) de la garniture d'étanchéité et ce trou (17) est coaxial à une lumière (19) réalisée dans le cylindre (2) et il se raccorde à un canal (20) réalisé dans un élément de cloison (21) de la pipe d'aspiration (5). 9. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé en ce que la pipe d'aspiration (5) est monobloc avec un carter de carburateur (23). 10. Moteur à combustion interne selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la pipe d'aspiration (5) est fixée au cylindre (2).