ES2291399T3 - Tapa de carcasa con un tope desacoplado acusticamente. - Google Patents
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Abstract
Tapa de carcasa para un motor de combustión interna, especialmente tapas de culata o cárteres de aceite, para su fijación desmontable, impermeable a los fluidos al bloque del motor, con un perfil (12) elastomérico de obturación en el borde (11, 17) de la tapa (10) de carcasa, estando prevista en el borde (17) de la tapa (10) de carcasa en el lado interior una prolongación (14) axial orientada en la dirección del bloque (13) del motor, que sobresale axialmente por encima de una superficie (15) de obturación, y en la que al menos entre la prolongación (14) axial y el bloque (13) del motor está prevista una junta (20) de obturación, estando realizada la junta (20) de obturación como pieza separada y estando unida con la prolongación (20), caracterizada porque la unión se realiza con arrastre de forma (21) mediante chaflanes (16, 19) primero y segundo, estando configurado el primer chaflán (19) opuesto al segundo chaflán (16).
Description
Tapa de carcasa con un tope desacoplado
acústicamente.
La invención describe una tapa de carcasa para
un motor de combustión interna, especialmente tapas de culata o
cárteres de aceite, para su fijación desmontable, impermeable a los
fluidos al bloque del motor, con un perfil elastomérico de
obturación en el borde de la tapa de carcasa, estando prevista en el
borde de la tapa de carcasa en el lado interior una prolongación
axial orientada en la dirección del bloque del motor, que sobresale
axialmente por encima de una superficie de obturación, y en la que
al menos entre la prolongación axial y el bloque del motor está
dispuesta una junta de obturación, estando realizada la junta de
obturación como pieza separada y estando unida con la
prolongación.
En motores, especialmente en el caso de motores
de combustión interna, no puede evitarse que un componente, como
por ejemplo el bloque del motor, vibre durante el funcionamiento del
motor. Estas vibraciones pueden conducir a una formación
desagradable de ruido. Para que las vibraciones del componente no se
transmitan a las piezas de montaje montadas en el componente o sólo
se transmitan de forma amortiguada, es en general habitual,
integrar perfiles elastoméricos de obturación en las piezas de
montaje, que posteriormente se encargan de un desacoplamiento
acústico de las piezas de montaje. Con frecuencia, a través de esta
medida, puede reducirse considerablemente la formación de ruido. En
el caso de las piezas de montaje colocadas en el componente se
trata principalmente de tapas de carcasa, tales como tapas de culata
o cárteres de aceite, de motores de combustión interna. En este
desacoplamiento acústico de la tapa de carcasa se coloca un perfil
elastomérico de obturación entre la tapa de carcasa y el bloque del
motor. La superficie de apoyo del perfil de obturación sobre el
bloque del motor se denomina a este respecto superficie de
obturación. En el uso de elastómeros es desventajoso que estos
estén sometidos a una relajación de mayor o menor extensión. La
relajación se contrarresta entre otros con dispositivos de
desacoplamiento combinados.
Así, en el documento US 5.255.647 se propone un
dispositivo de desacoplamiento de vibraciones para una tapa de
carcasa, en el que, además de un dispositivo de desacoplamiento de
tornillos, un elemento de desacoplamiento está dispuesto como
perfil de obturación en el borde de la tapa. A este respecto el
perfil de obturación sirve para obturar un espacio interior
previsto dentro de la tapa de carcasa y para el desacoplamiento con
respecto a las vibraciones entre la tapa de carcasa y el bloque del
motor, y el desacoplamiento de tornillos sirve, entre otros, para
oponerse a la relajación y a un riesgo de fugas relacionado con la
misma. En caso de que tales tapas de carcasa se fabriquen de
plástico, entonces debido a la rigidez en general reducida, al
contrario que en el caso de los metales, existe el riesgo de que se
produzca un desplazamiento, es decir un movimiento de la tapa de
carcasa entre los tornillos de fijación a consecuencia de la
relajación o deformación del borde de la tapa, existiendo
naturalmente también el riesgo del desplazamiento en el caso de
tapas de carcasa metálicas. Si bien mediante el desacoplamiento de
tornillos se contrarresta una relajación del perfil de obturación,
sin embargo no se da una fijación contra el desplazamiento del borde
de la tapa más allá de la superficie de obturación.
Para contrarrestar la relajación del perfil de
obturación, en el documento EP 0 664 388 A1 se propone una tapa de
carcasa como tapa de válvula para una culata de un motor de
combustión, en la que mediante el uso de un cuerpo elástico
metálico puede ajustarse la fuerza de precarga sobre la junta de
obturación. A este respecto, al apretar se comprime el perfil de
obturación en el borde de la tapa con una cierta fuerza contra el
bloque del motor. Mediante el uso del cuerpo elástico metálico, la
tapa de válvula puede seguir la relajación del perfil de
obturación. En este tipo de construcción de una tapa de carcasa es
desventajoso que, si bien la fuerza sobre la junta de obturación
puede mantenerse de una forma relativamente constante, sin embargo
nada se opone a un movimiento de desplazamiento de los bordes de
tapa sobre la superficie de obturación. Los movimientos de
desplazamiento del borde de tapa pueden producirse, por ejemplo, por
la fatiga del material de la tapa de carcasa o por momentos de
apriete sobreelevados de los tornillos de tapa. Esto se produce
especialmente cuando los materiales de la tapa de carcasa no tienen
una resistencia suficiente, los componentes no pueden construirse
lo suficientemente rígidos o existe una disposición de sujeción por
tornillos inapropiada.
Debido al movimiento de desplazamiento, la junta
de obturación puede dañarse o las fuerzas de obturación sobre el
material de obturación elastomérico ya no son suficientes para
evitar una fuga.
El documento JP 06 221441 A da a conocer una
tapa de carcasa del tipo genérico. La prolongación axial dispuesta
en el borde de la junta de obturación evita un desplazamiento radial
de la junta de obturación, aunque en la dirección axial no se
genera una fijación suficiente contra el desplazamiento.
Por tanto, es objetivo de la invención
desarrollar una tapa de carcasa que contrarreste los movimientos de
desplazamiento del borde de tapa y que al mismo tiempo incluya un
desacoplamiento acústico.
Este objetivo se resuelve según la invención
mediante la parte caracterizadora de la reivindicación 1 de patente,
los perfeccionamientos ventajosos de la invención se comentan en
las reivindicaciones dependientes.
Por medio de la prolongación axial según la
invención de la tapa de carcasa ahora ya no son posibles movimientos
de desplazamiento del borde de tapa. Más bien puede realizarse una
colocación encauzada de la tapa sobre la superficie de obturación
del bloque del motor. Esta colocación encauzada ofrece la ventaja de
que la superficie de obturación en el bloque del motor puede
adaptarse exactamente a la forma del material del perfil de
obturación elastomérico. Esto lleva a su vez a un ahorro de
material en la superficie de obturación, lo que de nuevo tiene un
efecto positivo sobre el peso del motor. Otra ventaja es que
mediante la prolongación de la tapa de carcasa se hace posible una
transmisión encauzada y definida de la fuerza al material de
obturación elastomérico, de ello se obtiene, que las tensiones que
aparecen pueden calcularse y ajustarse de una manera más fiable.
Además de estas ventajas, la prolongación ayuda al montaje, así
durante el ensamblaje sirve como ayuda para la unión y durante la
fijación, para la colocación de la tapa de carcasa. En caso de que
la prolongación se configure según la invención de tal modo que ya
sujete la tapa de carcasa durante la unión, entonces con ello
pueden facilitarse considerablemente los montajes por encima del
nivel de la cabeza, tal como se producen por ejemplo en los
cárteres de aceite. La prolongación en el borde de tapa está
dispuesta en una forma de realización según la patente de manera
periférica en el borde de tapa. No obstante, según el caso de
aplicación y factores constructivos, la prolongación en el borde de
tapa también puede estar configurada solamente de manera parcial. A
este respecto, la configuración parcial ofrece la ventaja de un peso
inferior y la configuración periférica, la ventaja de un guiado
seguro. La prolongación sobresale en la dirección del bloque del
motor por encima de la superficie de obturación y según la
invención forma una muesca con respecto al bloque del motor. Según
la invención son posibles tanto muescas parciales como periféricas.
A este respecto puede concebirse cualquier forma de muesca,
debiendo tener en cuenta, que la tapa de carcasa es desmontable y
que debe estar realizada de tal manera que debe ser posible un
desmontaje de la tapa de carcasa sin dañar la prolongación. Así,
por ejemplo curvas en los extremos de la prolongación sirven para
una unión más sencilla de la tapa de carcasa.
El chaflán discurre partiendo del lado interior
de la tapa de carcasa en la dirección del lado exterior. La muesca
en forma de un chaflán ofrece la ventaja de que en caso de un
desplazamiento del borde de tapa, se tira de la tapa de carcasa en
la dirección de la superficie de obturación, aumentándose al mismo
tiempo la fuerza de obturación. Mediante el uso de esta ventaja
puede influirse de manera encauzada en la acción entre el
movimiento de desplazamiento y el establecimiento de las fuerzas de
obturación. La muesca en forma de un chaflán ofrece además la
posibilidad de producir una precarga sobre los perfiles de
obturación de la tapa de carcasa, de modo que ya en la fase de
unión tiene lugar una colocación muy exacta, lo que de nuevo puede
tener un efecto positivo sobre procedimientos de fijación
automatizados.
Mediante la disposición de otro chaflán en el
extremo axialmente inferior de la prolongación del borde de tapa,
que está dispuesto opuesto en la dirección del primer chaflán, se
consigue centrar la tapa de carcasa en la fase de unión. De este
modo se facilita considerablemente el manejo de la tapa de carcasa
en la automatización de procesos de ensamblaje. Según la tolerancia
dimensional ajustada, en la fabricación de la prolongación del
borde de tapa puede generarse una función adicional de obturación.
Una ventaja decisiva, cuando por ejemplo los tornillos de fijación
se apretaron de una manera insuficiente y se produce un riesgo de
fuga. Mediante una adaptación constructiva entre la superficie de
obturación en el bloque del motor y la prolongación de la tapa de
carcasa también puede permitirse según la invención una unión más
sencilla de la tapa de carcasa. Así es concebible, disponer en el
bloque del motor un bisel, que permita que la prolongación se
encastre en el bloque de la tapa.
La tapa de carcasa puede estar compuesta por
cualquier material, no obstante, según la invención, se fabrica
preferiblemente a partir de un plástico. La relajación que se
produce en el caso de los plásticos y los movimientos de
desplazamiento de los perfiles de obturación sobre la superficie de
obturación relacionados con ello se evitan ahora según la invención
mediante la prolongación.
Arrastre de forma significa por ejemplo que la
junta de obturación está configurada en forma de U, desplazándose
los dos lados sobre el extremo axialmente inferior de la
prolongación. Mediante el ajuste de la separación de los lados
puede ajustarse entonces la resistencia del asiento de la junta de
obturación.
Mediante la disposición de una junta de
obturación entre la prolongación y el bloque del motor la tapa de
carcasa no puede entrar en contacto con el bloque del motor en caso
de vibraciones que aparecen durante el funcionamiento del motor. La
tapa de carcasa está desacoplada acústicamente.
A continuación se explican más detalladamente
ejemplos de diseño según la invención de tapas de carcasa mediante
dibujos y adicionalmente en la descripción. Muestran:
la figura 1, una tapa de carcasa que no es según
la invención con una muesca en forma de un chaflán y una
disposición de obturación de una sola pieza en el borde de tapa y
entre la prolongación.
La figura 2, un ejemplo de realización según la
invención de una tapa de carcasa con una muesca en forma de un
chaflán, estando dispuesto en la prolongación un chaflán adicional,
que está configurado opuesto en la dirección del primer chaflán, y
una junta de obturación separada que está dispuesta en la
prolongación.
La figura 3, una tapa de carcasa que no es según
la invención con una muesca en forma de un chaflán, estando
prevista entre el bloque del motor y la prolongación una
compensación constructiva así como con una junta de obturación
vulcanizada en la prolongación.
En la figura 1 se representa el corte a través
de una tapa 1 de carcasa. La tapa 1 de carcasa tiene un borde 2 de
tapa en el que está dispuesto el perfil 3 elastomérico de
obturación, estando situado el perfil 3 elastomérico de obturación
sobre la superficie 4 de obturación del bloque 5 del motor. En el
lado interior del borde 6 de tapa la tapa 1 de carcasa tiene una
prolongación 7, que sobresale por encima de la superficie 4 de
obturación. La prolongación 7 está configurada de tal manera que
con respecto al bloque 5 del motor se forma una muesca 8. En este
ejemplo de realización, la muesca 8 se representa en forma de un
chaflán. A este respecto el perfil 3 de obturación está configurado
de una sola pieza y se extiende desde la superficie 4 de obturación
hasta el extremo 10 de la prolongación 7. La figura 2 muestra un
corte a través de una tapa 10 de carcasa con un borde 11 de tapa,
un perfil 12 elastomérico de obturación y un bloque 13 del motor. La
prolongación 14 en el borde 11 de tapa sobresale por encima de la
superficie 15 de obturación y tiene un chaflán 16, que está
orientado desde el lado 17 interior de la tapa 10 de carcasa hacia
el lado 18 exterior, estando dispuesto en la prolongación 14 otro
chaflán 19, que en su dirección está configurado opuesto al primer
chaflán 16, de modo que el otro chaflán 19 puede servir de ayuda
para la unión. En la prolongación está dispuesta una junta 20 de
obturación, que está unida con arrastre de forma 21 con la
prolongación 14. La figura 3 muestra el corte a través de una tapa
22 de carcasa en la que el bloque 23 del motor se adaptó a la
prolongación 24 de una manera correspondientemente constructiva. A
este respecto, está previsto en el bloque 23 del motor un bisel 25,
que facilita la unión de la tapa 22 de carcasa. El bisel 25 tiene un
chaflán 26 en la dirección de la tapa 22 de carcasa para la unión y
un chaflán 27 en la dirección del bloque 23 del motor para el
desmontaje de la tapa 22 de carcasa. A este respecto, el bisel 25
también puede servir para limitar la deformación de la junta 28
elastomérica de obturación y estar configurado correspondientemente
en la dirección de la junta 28 elastomérica de obturación (por
ejemplo, de forma redonda). La prolongación tiene en el lado del
bloque del motor una junta 29 de obturación vulcanizada, que
desacopla acústicamente la tapa 22 de carcasa con respecto al
bloque 23 del motor.
Claims (1)
1. Tapa de carcasa para un motor de combustión
interna, especialmente tapas de culata o cárteres de aceite, para
su fijación desmontable, impermeable a los fluidos al bloque del
motor, con un perfil (12) elastomérico de obturación en el borde
(11, 17) de la tapa (10) de carcasa, estando prevista en el borde
(17) de la tapa (10) de carcasa en el lado interior una
prolongación (14) axial orientada en la dirección del bloque (13)
del motor, que sobresale axialmente por encima de una superficie
(15) de obturación, y en la que al menos entre la prolongación (14)
axial y el bloque (13) del motor está prevista una junta (20) de
obturación, estando realizada la junta (20) de obturación como
pieza separada y estando unida con la prolongación (20),
caracterizada porque la unión se realiza con arrastre de
forma (21) mediante chaflanes (16, 19) primero y segundo, estando
configurado el primer chaflán (19) opuesto al segundo chaflán
(16).
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