FR2647515A1 - Sealed arrangement of a crankshaft end bearing cap - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a sealed arrangement of a bearing cap 16 of a crankshaft end 14 of an internal combustion engine 10 received in a housing of the cylinder block 12 which opens out into the transverse end face 18 of the latter 12 and which is delimited by at least two lateral faces 20, 22 parallel to the axis X-X of the crankshaft 14 and to the two opposing lateral faces 40, 42 of the bearing cap 16, a sealing gasket being received in each of the two spaces delimited by the said opposed faces 20-40, 22-42. According to the invention, each of the two spaces for the sealing gaskets includes an opening making it possible to insert the sealing gasket therein in a direction which is parallel to the axis X-X of the crankshaft 14.

Description

La présente invention est relative à un agencement étanche d'un chapeau de palier d'extrémité de vilebrequin de moteur à combustion interne reçu dans un logement du bloc-cylindres qui s'ouvre dans la face transversale d'extrémité de ce dernier et qui est délimité par au moins deux faces latérales paralléles à l'axe du vilebrequin et aux deux faces latérales en vis-à-vis du chapeau de palier. une garniture d'étanchéité étant reçue dans chacun des deux espaces délimités par lesdites faces en vis-à-vis. The present invention relates to a sealed arrangement of an end bearing cap of an internal combustion engine crankshaft received in a housing of the cylinder block which opens in the transverse end face of the latter and which is delimited by at least two lateral faces parallel to the axis of the crankshaft and to the two lateral faces opposite the bearing cap. a seal being received in each of the two spaces delimited by said opposite faces.

Dans un type de conception de l'architecture d'un moteur à combustion interne, le bloc cylindre reçoit le chapeau de palier d'extrémité du côté accouplement avec la boite de vitesses en prenant appui contre le fond transversal du logement et la face supérieure de celui-ci, le chapeau étant maintenu par deux vis qui le traversent verticalement et sont vissées dans le bloc-cylindres. La face inférieure du bloc-cylindres et du chapeau de palier sont sensiblement coplanaires pour pouvoir coopérer avec la face plane correspondante du carter d'huile inférieur. In one type of design of the architecture of an internal combustion engine, the cylinder block receives the end bearing cap on the coupling side with the gearbox by pressing against the transverse bottom of the housing and the upper face of the latter, the cap being held by two screws which pass through it vertically and are screwed into the cylinder block. The underside of the cylinder block and the bearing cap are substantially coplanar in order to be able to cooperate with the corresponding flat face of the lower oil pan.

Entre les faces latérales en vis-à-vis du chapeau de palier et du logement qui le reçoit il subsiste un jeu de construction. Afin d assurer l'étanchéité au niveau du chapeau de palier il a déjà été proposé de monter chacune des garnitures d'étanchéité dans une gorge formée dans la face latérale du chapeau de palier et qui s'étend verticalement sur toute la hauteur de ce dernier, L'extrémité supérieure de. la garniture peut comprendre un talon de retenue verticale de la garniture. Lorsque l'ensemble est en place, la garniture d'étanchéité doit dépasser vers le bas de quelques millimètres afin d'être comprimée par la face en vis-à-vis du carter d'huile.  Between the lateral faces opposite the bearing cap and the housing which receives it, there remains a play of construction. In order to ensure sealing at the bearing cap, it has already been proposed to mount each of the seals in a groove formed in the lateral face of the bearing cap and which extends vertically over the entire height of the latter. , The upper end of. the trim can include a vertical retaining heel of the trim. When the assembly is in place, the seal must protrude down a few millimeters in order to be compressed by the face facing the oil pan.

On constate que la mise en place des garnitures et que les opérations d'assemblage d'un tel agencement sont particulièrement compliquées. It can be seen that the fitting of the linings and that the assembly operations of such an arrangement are particularly complicated.

Une des méthodes utilisées jusqu'à présent consiste notamment à comprimer préalablement les garnitures d'étanchéité dans leurs gorges sur le chapeau de palier à l'aide de composants métalliques supplémentaires jusqu'à ce que le chapeau soit mis en place, les composants de serrage étant ensuite otés pour permettre aux garnitures de coopérer avec les faces latérales en vis-å-vis du logement du chapeau. One of the methods used up to now consists in particular of compressing the seals in their grooves on the bearing cap beforehand using additional metal components until the cap is put in place, the clamping components then being removed to allow the linings to cooperate with the lateral faces opposite the cap housing.

En cas de montage défectueux on constate des fuites d'huile au niveau du chapeau du palier qui nécessitent de procéder à un démontage et à un remontage complets de l'ensemble.In the event of faulty mounting, oil leaks are noted at the level of the bearing cap, which requires complete disassembly and reassembly of the assembly.

Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un agencement du type mentionné plus haut caractérisé en ce que chacun des deux espaces comporte une ouverture permettant d'y introduire la garniture d'étanchéité selon une direction parallèle à l'axe du vilebrequin. In order to remedy these drawbacks, the invention provides an arrangement of the type mentioned above, characterized in that each of the two spaces has an opening allowing the seal to be introduced therein in a direction parallel to the axis of the crankshaft.

Selon d'autres caractéristiques de 1 inven- tion
- l'espace est constitué par un décrochement latéral formé dans la face latérale du chapeau de palier qui s'étend depuis la face transversale extérieure du chapeau en direction de la portion de la face transversale d'extrémité du bloc-cylindres constituant le fond du logement et ceci sur au moins une partie de l'épaisseur axiale du chapeau de palier
- la garniture d'étanchéité est un bloc en matériau élastomère qui, en position montée, est comprimé latéralement dans l'espace correspondant
- les faces latérales du bloc d'étanchéité comportent au moins une lèvre périphérique d'étanchéité qui coopere avec les parois en vis-å-vis du chapeau de palier et du logement
- les faces latérales du bloc d'étanchéité comportent un bourrelet périphérique en saillie qui coopère avec un rebord de retenue axiale du bloc formé au moins sur la face latérale du chapeau de palier
- le bloç d'étanchéité comporte une armature de renfort qui s'étend axialement dans le bloc et qui se prolonge par une patte de fixation qui s'étend perpendiculairement à l'armature et qui est fixée sur une portion de la face latérale d'extrémité du bloc-cylindres
- la patte est fixée au moyen de vis.According to other features of the invention
the space is constituted by a lateral recess formed in the lateral face of the bearing cap which extends from the external transverse face of the cap in the direction of the portion of the transverse end face of the cylinder block constituting the bottom of the housing and this over at least part of the axial thickness of the bearing cap
- the seal is a block of elastomeric material which, in the assembled position, is compressed laterally in the corresponding space
- The lateral faces of the sealing block comprise at least one peripheral sealing lip which cooperates with the opposite walls of the bearing cap and of the housing
- The lateral faces of the sealing block comprise a projecting peripheral bead which cooperates with an axial retaining rim of the block formed at least on the lateral face of the bearing cap
- The sealing block includes a reinforcing reinforcement which extends axially in the block and which is extended by a fixing lug which extends perpendicular to the reinforcement and which is fixed on a portion of the lateral face of end of cylinder block
- the bracket is fixed by means of screws.

D autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels
- La figure I est une vue axiale en bout du bloc moteur d'un moteur à combustion interne équipé d'un agencement d'étanchéité selon l'invention avant la mise en place des garnitures d'étanchéité
- la figure 2 est une vue en perspective à échelle agrandie du chapeau de palier de la figure 1 et d'une des deux garnitures d'étanchéité
- la figure 3 est une vue à échelle agrandie en perspective d'un second mode de réalisation de la garniture d'étanchéité, celle-ci étant représentée en regard de l'espace dans lequel elle est reçue et en position non montée
- la figure 4 est une vue en section par-un plan horizontal de l'agencement de la figure 3, la garniture étant représentée en position introduite mais non comprimée ; et
- la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 4 dans laquelle la garniture d'étanchéité est en position finale de montage comprimée dans son espace de montage.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure I is an axial end view of the engine block of an internal combustion engine equipped with a sealing arrangement according to the invention before the installation of the seals
- Figure 2 is an enlarged perspective view of the bearing cap of Figure 1 and one of the two packings
- Figure 3 is an enlarged perspective view of a second embodiment of the seal, the latter being shown opposite the space in which it is received and in the unassembled position
- Figure 4 is a sectional view through a horizontal plane of the arrangement of Figure 3, the gasket being shown in the inserted position but not compressed; and
- Figure 5 is a view similar to that of Figure 4 in which the seal is in the final mounting position compressed in its mounting space.

Le bloc moteur 10 représenté à la figure 1 comprend un bloc-cylindres 12 qui reçoit un vilebrequin 14 d'axe X-X qui est horizontal en considérant la figure. The engine block 10 shown in FIG. 1 comprises a cylinder block 12 which receives a crankshaft 14 of axis X-X which is horizontal when considering the figure.

Le vilebrequin 14 est maintenu dans le bloc-cylindres 12 par différents chapeaux de palier et par au moins un chapeau de palier d'extrémité 16. The crankshaft 14 is held in the cylinder block 12 by different bearing caps and by at least one end bearing cap 16.

Le chapeau de palier 16 est reçu dans un logement formé dans la face transversale d'extrémité 18 du bloc-cylindres 12. Le logement est délimité par deux faces verticales parallèles à l'axe X-X 20 et 22, par une face supérieure 24 et par une face 26 constituant le fond du logement qui est une portion en retrait axial de la face transversale d'extrémité 18 du bloc-cylindres. The bearing cap 16 is received in a housing formed in the transverse end face 18 of the cylinder block 12. The housing is delimited by two vertical faces parallel to the axis XX 20 and 22, by an upper face 24 and by a face 26 constituting the bottom of the housing which is an axially recessed portion of the transverse end face 18 of the cylinder block.

Le chapeau de palier 16 est fixé dans le logement au moyen de deux vis 28 et 30 qui s'étendent verticalement dans des trous 32 et 34 du chapeau 16 et dont les extrémités sont reçues dans des trous filetés correspondants formes dans la face supérieure 24 du logement. The bearing cap 16 is fixed in the housing by means of two screws 28 and 30 which extend vertically in holes 32 and 34 of the cap 16 and the ends of which are received in corresponding threaded holes formed in the upper face 24 of the housing.

Le bloc moteur 10 comprend enfin un carter d'huile 36 qui est monté de manière étanche contre la face inférieure 38 du bloc-cylindres 12 et contre la face inférieure du chapeau. The engine block 10 finally comprises an oil sump 36 which is sealingly mounted against the underside 38 of the cylinder block 12 and against the underside of the cap.

Le chapeau de palier 16 représenté à la figure 2 est délimité latéralement par deux faces latérales verticales parallèles 40 et 42 qui sont reçues avec un léger serrage en vis-à-vis de faces latérales 20 et 22 du logement. La face horizontale supérieure 43 du chapeau de palier 16 comporte un évidement semi-cylindrique 49 pour l'extrémité du vilebrequin 14. The bearing cap 16 shown in FIG. 2 is delimited laterally by two parallel vertical side faces 40 and 42 which are received with a slight tightening opposite the side faces 20 and 22 of the housing. The upper horizontal face 43 of the bearing cap 16 has a semi-cylindrical recess 49 for the end of the crankshaft 14.

On décrira maintenant l'agencement d'étan chéité selon l'invention en se référant à la partie droite du chapeau de palier 16 en considérant la figure 2, l'agencement de gauche étant symétrique et identique. We will now describe the sealing arrangement according to the invention with reference to the right part of the bearing cap 16 while considering FIG. 2, the arrangement on the left being symmetrical and identical.

On constate à la figure 2 qu'il est prévu un décrochement latéral 44 dans la face 42. It can be seen in FIG. 2 that a lateral offset 44 is provided in the face 42.

Le décrochement 44 s'étend axialement depuis la face transversale extérieure 50 en direction de la face transversale arrière 52 prévue pour prendre appui contre le fond 26 du logement. Le dérochement 44 s'étend axialement sur une profondeur "p" légèrement inférieure à 1' épaisseur axiale du chapeau de palier 16. Un décrochement symétrique 46 est prévu dans l'autre face latérale 40. The recess 44 extends axially from the external transverse face 50 in the direction of the rear transverse face 52 intended to bear against the bottom 26 of the housing. The step 44 extends axially over a depth "p" slightly less than the axial thickness of the bearing cap 16. A symmetrical step 46 is provided in the other lateral face 40.

La face latérale 42 comporte un rebord de retenue 48 qui s'étend verticalement le long de la face extérieure 50 et enfin un second décrochement vertical 53 qui permet de réduire la hauteur verticale restante de la face laterale 42 afin d'éviter un coincement du chapeau de palier lors de son montage. The lateral face 42 includes a retaining rim 48 which extends vertically along the external face 50 and finally a second vertical recess 53 which makes it possible to reduce the remaining vertical height of the lateral face 42 in order to avoid jamming of the cap. bearing during assembly.

Un rebord 54 et un décrochement 56 sont prévus symétriquement.A flange 54 and a recess 56 are provided symmetrically.

Dans le premier mode de réalisation représenté à la figure 2, la garniture d'étanchéité 60 est un bloc en matériau élastomère dont la forme générale est complémentaire de celle de l'espace dans lequel elle est reçue entre les faces 22, 24, 44 et la face supérieure 62 du carter 36. In the first embodiment shown in Figure 2, the seal 60 is a block of elastomeric material whose general shape is complementary to that of the space in which it is received between the faces 22, 24, 44 and the upper face 62 of the housing 36.

Conformément à l'invention elle peut être introduite dans cet espace parallèlement à la direction de l'axe X-X étant donné l'ouverture axiale que forme le décrochement 44. According to the invention, it can be introduced into this space parallel to the direction of the axis X-X given the axial opening formed by the step 44.

La garniture d'étanchéité 60 est un bloc en matériau élastomère 64 de section sensiblement rectangulaire et qui comporte deux levures périphériques d'étanchéité 66 et 68 prévues pour coopérer avec les faces en vis-a-vis.  The seal 60 is a block of elastomeric material 64 of substantially rectangular section and which comprises two peripheral sealing yeasts 66 and 68 provided to cooperate with the facing faces.

Le bloc 64 comporte également un bourrelet périphérique 70 qui coopère avec le rebord 48 pour assurer le maintien axial en position de la garniture 60 dans son espace et en position comprimée à l'issue du montage. The block 64 also includes a peripheral bead 70 which cooperates with the rim 48 to ensure the axial retention in position of the lining 60 in its space and in the compressed position after mounting.

Le bloc 64 comporte enfin un talon exterieur 72 qui prend appui contre la face transversale extérieure du chapeau de palier 16. The block 64 finally comprises an external heel 72 which bears against the external transverse face of the bearing cap 16.

Le montage de la garniture 60 est particulièrement aisé puisque, après avoir réalisé l'assemblage du chapeau de palier 16 dans son logement au moyen des vis 28 et 30 et du carter d'huile 36 sur le bloc-cylindres 12, il ne reste plus qu'à introduire la garniture d'étanchéité 60 dans l'espace prévu à cet effet en la poussant axialement en direction du fond 26 du logement, les lévres périphériques d'étanchéité assurant une parfaite étanchéité dans toutes les directions. The fitting of the lining 60 is particularly easy since, after having assembled the bearing cap 16 in its housing by means of the screws 28 and 30 and the oil sump 36 on the cylinder block 12, there no longer remains that introduce the seal 60 into the space provided for this purpose by pushing it axially towards the bottom 26 of the housing, the peripheral sealing lips ensuring perfect sealing in all directions.

A la figure 3 on a représenté de manière schématique le bloc-cylindres et le chapeau de palier qui sont identiques aux éléments décrits en référence aux figures 1 et 2. L'espace prévu pour recevoir la garniture d'étanchéité présente une section rectangulaire de largeur a1, de longueur b1 et de profondeur axiale p. Dans ce nouveau mode de réalisation le chapeau de palier 16 ne comporte pas de rebord de retenue axiale tels que les rebords 48 et 54. La garniture d'étanchéité est un bloc parallélépipédique en matériau élastomère 80 qui est prévu pour étre monté comprimé dans son espace de montage. In Figure 3 there is shown schematically the cylinder block and the bearing cap which are identical to the elements described with reference to Figures 1 and 2. The space provided for receiving the seal has a rectangular section of width a1, of length b1 and axial depth p. In this new embodiment, the bearing cap 16 does not have an axial retaining rim such as the rims 48 and 54. The seal is a parallelepipedal block of elastomeric material 80 which is designed to be mounted compressed in its space mounting.

A cet effet il comporte une armature métallique de renfort 82. To this end, it includes a reinforcing metal frame 82.

L'armature repliée à t80' à son extrémité 82 est noyée dans le bloc 80 et s'étend ainsi axialement dans le logement de garniture. The armature folded at t80 'at its end 82 is embedded in the block 80 and thus extends axially in the packing housing.

Au repos, c est-å-dire en position non montée comme à la figure 3, ou en position non comprimée comme à la figure 4, la largeur "a" et la hauteur "b" du bloc 80 sont légèrement inférieures à la largeur al et à la hauteur bt mentionnées précédemment. Afin de permettre la compression du bloc 80 dans l'espace prévu à cet effet, l'armature 82 se prolonge par une patte de fixation 84 qui s'étend perpendiculairement par rapport à celle-ci et donc parallèlement à la face transversale d'extrémité 18 du bloc-cylindres 10. At rest, that is to say in the unassembled position as in Figure 3, or in the uncompressed position as in Figure 4, the width "a" and the height "b" of the block 80 are slightly less than the width al and at the height bt mentioned above. In order to allow compression of the block 80 in the space provided for this purpose, the frame 82 is extended by a fixing lug 84 which extends perpendicularly to the latter and therefore parallel to the transverse end face. 18 of cylinder block 10.

La patte de fixation 84 comporte deux trous de fixation 86 prévus pour le passage de deux vis de fixation 88 qui viennent se visser axialement dans des trous taraudés 90 de la face 18 du bloc-cylindres 10. The fixing lug 84 has two fixing holes 86 provided for the passage of two fixing screws 88 which are screwed axially in tapped holes 90 on the face 18 of the cylinder block 10.

Avant l'opération de compression axiale, la garniture présente une profondeur hors-tout "h" (qui s'étend depuis la face de la patte de fixation 84 jusqu'à la face d'extrémité 92 de la garniture) qui est nettement supérieure à la profondeur "p" de l'espace dans laquelle elle doit entre reçue, Il existe donc une cote de serrage s
L'opération de montage s'effectue par vissage des vis 88 jusqu'à ce que la patte de fixation 84 vienne en appui contre la face 18 du bloc-cylindres 10. Before the axial compression operation, the lining has an overall depth "h" (which extends from the face of the fixing lug 84 to the end face 92 of the lining) which is significantly greater at the depth "p" of the space in which it must enter received, There is therefore a tightening dimension s
The mounting operation is carried out by screwing the screws 88 until the fixing lug 84 comes to bear against the face 18 of the cylinder block 10.

Dans cette position finale représentée à la figure 5 le bloc d'étanchéité 80 est comprimé axialement ce qui a pour effet de provoquer son élargissement dans toutes les directions et donc la compression périphérique de toutes ses faces latérales par les faces ou parois en regard du bloc-cylindres ou du chapeau de palier. Une étanchéité parfaite du dispositif est ainsi également assurée. In this final position shown in FIG. 5, the sealing block 80 is compressed axially, which has the effect of causing it to widen in all directions and therefore the peripheral compression of all of its lateral faces by the faces or walls opposite the block. -cylinders or bearing cap. Perfect sealing of the device is thus also ensured.

Par rapport au premier mode de réalisation, ce second mode de réalisation de la garniture d'étanchéité en permet un démontage plus aisé sans destruction du bloc d'étanchéité 80.  Compared to the first embodiment, this second embodiment of the seal allows for easier disassembly without destroying the seal block 80.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Agencement étanche d'un chapeau de palier (16) d'extrémité de vilebrequin (14) de moteur à combustion interne (10) reçu dans un logement du bloc-cylindres (12) qui s'ouvre dans , la face transversale d'extrémité (18) de ce dernier (12) et qui est délimité par au moins deux faces (20, 22) latérales parallèles à l'axe (X-X) du vilebrequin (14) et aux deux faces (40. 42) latérales en vis-à-vis du chapeau de palier (16). une garniture d'étanchéité (60, 80) étant reçue dans chacun des deux espaces délimités par lesdites faces en vis-å-vis (20-40, 22-42), caractérisé en ce que chacun desdits deux espaces comporte une ouverture permettant d'y introduire la garniture d'étanchéité (60, 80) selon une direction parallèle à l'axe (X-X) du vilebrequin (14). 1. Watertight arrangement of a bearing cap (16) of the end of a crankshaft (14) of an internal combustion engine (10) received in a housing of the cylinder block (12) which opens in the transverse face d end (18) of the latter (12) and which is delimited by at least two lateral faces (20, 22) parallel to the axis (XX) of the crankshaft (14) and to the two lateral faces (40, 42) in opposite the bearing cap (16). a seal (60, 80) being received in each of the two spaces delimited by said opposite faces (20-40, 22-42), characterized in that each of said two spaces has an opening allowing 'introduce the seal (60, 80) in a direction parallel to the axis (XX) of the crankshaft (14). 2. Agencement selon la revendication t, caractérisé en ce que l'espace est constitué par un décrochement latéral (44, 46) formé dans la face latérale (42, 40) du chapeau de palier (16) qui s'étend depuis la face transversale extérieure (50) du chapeau en direction de la portion de la face transversale d'extrémité (18) du bloc-cylindres (12) constituant le fond (26) du logement, et ceci sur au moins une partie (p) de l'épaisseur axiale du chapeau de palier (16). 2. Arrangement according to claim t, characterized in that the space is constituted by a lateral recess (44, 46) formed in the lateral face (42, 40) of the bearing cap (16) which extends from the face transverse outer (50) of the cap towards the portion of the transverse end face (18) of the cylinder block (12) constituting the bottom (26) of the housing, and this on at least one part (p) of the axial thickness of the bearing cap (16). 3. Agencement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la garniture d'étanchéité (60, 80) est un bloc en matériau élastomère (64, 80) qui, en position montée, est comprimé latéralement dans ledit espace correspondant, 3. Arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the seal (60, 80) is a block of elastomeric material (64, 80) which, in the assembled position, is compressed laterally in said space corresponding, 4. Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce que les faces latérales du bloc d'étanchéité comportent au moins une levure (66, 68) périphérique d'étanchéité qui coopère avec les parois en vis-å-vis du chapeau de palier (16) et du bloc-cylindres (12). 4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the lateral faces of the sealing block comprise at least one yeast (66, 68) sealing device which cooperates with the opposite walls of the bearing cap ( 16) and the cylinder block (12). 5. Agencement selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les faces latérales du bloc d'étanchéité (64) comportent un bourrelet périphérique (70) en saillie qui coopère avec un rebord (48, 54) de retenue axiale du bloc (64) formé au moins sur la face latérale du chapeau de palier (16). 5. Arrangement according to one of claims 3 or 4, characterized in that the lateral faces of the sealing block (64) comprise a peripheral bead (70) projecting which cooperates with a flange (48, 54) of axial retention of the block (64) formed at least on the lateral face of the bearing cap (16). 6. Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bloc d'étanchéité (80) comporte une armature de renfort (82) qui s'étend axialement dans le bloc et qui se prolonge par une patte de fixation (84) qui s'étend perpendiculairement à l'armature et qui est fixée sur une portion de la face latérale d'extrémité (18) du bloc-cylindres (12), 6. Arrangement according to claim 3, characterized in that the sealing block (80) comprises a reinforcing reinforcement (82) which extends axially in the block and which is extended by a fixing lug (84) which s 'extends perpendicular to the frame and which is fixed on a portion of the lateral end face (18) of the cylinder block (12), 7. Agencement selon la revendication 6, caractérisé en ce que la patte de fixation (84) est fixée au moyen de vis (88).  7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the fixing lug (84) is fixed by means of screws (88).
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