FR2680544A1

FR2680544A1 - Refroidisseur d'huile a disques.

Info

Publication number: FR2680544A1
Application number: FR9210192A
Authority: FR
Inventors: Armbruster Horst; Schwarz Gebherd
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1991-08-24
Filing date: 1992-08-21
Publication date: 1993-02-26
Anticipated expiration: 2012-08-21
Also published as: US5236043A; DE4128153C2; FR2680544B1; BR9203282A; DE4128153A1; DE9216351U1

Abstract

Refroidisseur se composant d'une enveloppe (1) et de plusieurs disques creux dont les volumes internes communiquent, par lesquels passe l'huile à refroidir et qui sont empilés sur une vis creuse (5) de fixation de l'enveloppe sur un bloc-moteur et de raccord à un trou de reflux de l'huile. La vis creuse (5) comporte, du côté d'un six-pans (7) tourné vers l'enveloppe, un disque obturateur (8) qui présente une surface d'étanchéité (19) appliquée contre une cloison annulaire (18) de l'enveloppe et un trou (15) débouchant dans la vis (5) est prévu sur le côté du disque obturateur (8) qui est tourné vers l'enveloppe (1). Application aux refroidisseurs d'huile destinés à des moteurs de véhicule automobiles et s'utilisant avantageusement avec ou sans filtre d'huile.

Description

L'invention se rapporte à un refroidisseur d'huile à disques, qui se

compose d'une enveloppe comportant des raccords d'arrivée et de départ d'un agent réfrigérant et de plusieurs disques creux dont les volumes5 internes communiquent les uns avec les autres, dans lesquels circule l'huile devant être refroidie et qui sont enfilés et alignés sur une vis creuse prévue dans l'enveloppe et servant à la fixation de l'envelopppe sur le bloc-moteur et de raccord à un trou de reflux de l'huile10 qui circule par les volumes internes des disques creux et par la vis creuse après avoir passé par une chambre située sur le côté de l'enveloppe qui est à l'opposé du bloc- moteur et délimitée par une cloison annulaire circulaire. Les refroidisseurs d'huile à disques de ce type sont connus (brevets US 43 65 055 et 45 61 494) Ces refroidisseurs d'huile à disques s'utilisent conjointement avec un filtre à huile qui est monté sur le côté du refroidisseur d'huile qui est à l'opposé du bloc-moteur et qui est fixé par la vis creuse Lorsque ces refroidisseurs20 d'huile à disques doivent s'utiliser sans filtre, il est en général nécessaire de modifier l'enveloppe et l'empilement

de disques creux de manière que l'huile ne puisse plus sortir sur le côté opposé à celui du bloc moteur Il est donc nécessaire de prévoir plusieurs refroidisseurs d'huile25 différents selon qu'il faut les utiliser avec ou sans filtre d'huile Ceci est coûteux.

Le brevet US 46 69 532 décrit certes un refroidisseur d'huile du type spécifié en préambule, qui comprend une enveloppe ouverte et qui est fermée du côté30 opposé à celui du bloc-moteur par un capuchon spécial qui est appliqué contre une surface annulaire de l'enveloppe avec interposition d'un joint d'étanchéité et qui est fixé sur l'enveloppe par une vis creuse dont une tubulure filetée pénètre dans un dôme du capuchon et qui comporte35 dans l'espace compris entre le dôme et un six- pans des trous de raccord de la chambre formée à l'intérieur du capuchon et du volume interne de la vis creuse Mais le

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capuchon supplémentaire a pour conséquence que ces modes

d'exécution occupent relativement beaucoup de place qui n' est pas toujours disponible dans les véhicules automobiles Le montage du capuchon obturateur est par5 ailleurs relativement coûteux.

L'invention a donc pour objet un refroidisseur d'huile à disques du type tel que spécifié en préambule,

qui convient pour être utilisé aussi bien avec un filtre que sans filtre et qui est directement utilisable pour10 l'application souhaitée.

Selon une particularité essentielle du refroidisseur d'huile à disques de l'invention, la vis creuse comporte, du côté des surfaces d'attaque d'un outil de vissage qui est tourné vers l'enveloppe, un disque15 obturateur formant un collet qui lui est assujetti et qui comprend des surfaces d'étanchéité appliquées contre la cloison annulaire et, par ailleurs, un trou débouchant dans le volume interne de la vis creuse est prévu sur le côté du disque obturateur qui est tourné vers l'enveloppe Cette20 disposition est telle qu'il suffit de remplacer la vis creuse ouverte aux deux extrémités et devant être prévue pour l'utilisation du refroidisseur avec un filtre par la vis creuse et le disque obturateur, les surfaces d'attaque d'un outil de vissage qui sont prévues sur la vis creuse,25 dont une extrémité est fermée, pouvant aussi être utilisées de manière très simple pour assurer l'étanchéité du disque obturateur Il est ainsi possible de placer la surface d'étanchéité à la circonférence du disque obturateur et de la faire coopérer avec la surface de la cloison annulaire30 qui est tournée vers l'intérieur ou aussi de disposer la surface d'étanchéité sur le côté de la cloison obturatrice qui est tourné vers l'enveloppe et de la faire coopérer avec le côté extrême de la cloison annulaire qui est tourné vers l'extérieur L'encombrement est extrêmement faible en35 particulier dans le premier cas dans lequel la cloison obturatrice de la vis creuse est presque totalement noyée à

l'intérieur de l'espace enveloppé par la cloison annulaire.

La manipulation de la vis creuse est simple dans chaque cas. Il est particulièrement avantageux de prévoir, sur le côté de l'enveloppe qui est tourné à l'opposé de la chambre, un trou supplémentaire dans l'enveloppe et dans le côté du premier disque creux qui est contigu à l'enveloppe, en plus du trou d'arrivée dans ce premier disque creux qui se raccorde à l'arrivée provenant du bloc moteur, ce trou supplémentaire étant fermé par un clapet de sécurité qui10 s'ouvre vers l'intérieur et qui est monté sur le côté intérieur du disque creux Ce mode d'exécution permet de faire passer très rapidement l'huile du moteur par le refroidisseur compact, à faible encombrement, conforme à l'invention, lorsque cette huile est encore très froide et15 en conséquence visqueuse Le clapet situé du côté du moteur ouvre en effet dans un tel cas le passage direct par les disques creux en permettant d'éviter une trop forte perte de pression. Il est certes en principe connu de prévoir de tels clapets qui s'ouvrent sous des pressions élevées dans les refroidisseurs d'huile à disques A titre d'exemple, le brevet US 46 69 532 décrit un tel clapet qui est en forme de spiral Le brevet US 37 43 011 décrit aussi un clapet de ce genre situé dans la région de la vis creuse et le brevet25 US 43 60 055 décrit un clapet en forme d'étrier qui est disposé dans l'intervalle séparant le filtre et l'enveloppe du refroidisseur d'huile Dans le mode de réalisation de l'invention, le clapet est toutefois disposé sur l'autre côté de l'enveloppe du refroidisseur d'huile, à savoir sur30 le côté tourné vers le bloc-moteur et par ailleurs il s'ouvre vers l'intérieur Ce mode d'exécution permet d'équiper un refroidisseur d'huile à disques d'un clapet de ce type sans qu'il soit nécessaire d'aménager une place supplémentaire pour monter le clapet sur le côté de35 l'enveloppe qui est tourné à l'opposé du bloc-moteur Il est aussi avantageux que la vis creuse et le disque obturateur soient en deux pièces, car les frais de fabrication en sont réduits. L'invention va être décrite à l'aide d'un exemple de réalisation et en regard des dessins sur lesquels: la Figure l est une coupe transversale schématique d'un refroidisseur d'huile à disques selon l'invention, la Figure 2 est une vue en plan du refroidisseur d'huile selon la flèche II de la Figure 1, la Figure 3 est une coupe partielle de la cloison extérieure de l'enveloppe et du premier disque creux du refroidisseur des Figures l et 2, selon la ligne III-III de la Figure 2, la Figure 4 est une représentation schématique du refroidisseur d'huile de la Figure l et représente le trajet de la circulation de l'huile devant être refroidie, la Figure 5 représente la vis creuse obturatrice du mode de réalisation des Figures 1, 2 et 4, la Figure 6 est une vue en plan de la vis creuse dans le sens de la flèche VI de la Figure 5, la Figure 7 représente l'enveloppe et l'empilement de disques du refroidisseur d'huile des Figures i et 2, toutefois avec une autre vis creuse obturatrice qui assure l'étanchéité en direction axiale,25 la Figure 8 représente la vis creuse obturatrice utilisée pour le refroidisseur d'huile de la Figure 7, la Figure 9 est une vue en plan de la vis creuse obturatrice dans le sens de la flèche IX de la Figure 8 et la Figure 10 illustre une autre variante de

réalisation de la vis creuse obturatrice.

Les Figures 1, 2 et 4 représentent un refroidisseur d'huile qui se compose d'une enveloppe ( 1) en forme de boîte, qui comporte deux raccords latéraux ( 2, 3) pour l'arrivée et le départ d'un agent réfrigérant, ainsi35 que d'un empilement de disques ( 4) monté dans cette enveloppe ( 1) L'enveloppe ( 1), que la Figure 4 représente sans l'empilement de disques pour la clarté du dessin, est traversée par une vis creuse ( 5) guidée par un manchon ( 6) monté au milieu de l'enveloppe ( 1) La vis creuse ( 5) comporte un six-pans ( 7) ainsi qu'un disque obturateur ( 8)

et elle est reliée de manière non représentée à un bloc-

moteur au moyen d'un filetage situé du côté opposé à celui du six-pans ( 7) L'huile provenant du bloc-moteur et devant être refroidie arrive par un canal, qui n'est pas représenté non plus, dans le sens de la flèche ( 9), elle entre par un trou ( 10) sensiblement nériforme et un trou non représenté, de forme correspondante, dans la cavité du premier disque et elle se répartit ensuite, dans le sens des flèches ( 11) qui représentent la circulation sur la Figure 4, à l'intérieur des différents disques de l'empilement ( 4), puis elle quitte l'enveloppe ( 1) par un trou ( 12) réalisé dans la cloison extrême inférieure (lb) de cette dernière L'huile qui a passé ainsi par les différents disques est ensuite déviée dans une chambre ( 13) formée par une cavité réalisée dans le côté intérieur du disque obturateur ( 8), puis elle peut passer par l'intervalle ( 14) compris entre le manchon ( 6) et la vis creuse ( 5) pour entrer dans quatre trous ( 15), répartis régulièrement à la circonférence de cette vis ( 5), et à l'intérieur de cette dernière, dont l'étanchéité entre elle-même et le manchon ( 6) est assurée par une bague d'étanchéité ( 16), l'huile retournant vers le moteur dans le sens de la flèche ( 17) après avoir été refroidie Le disque obturateur ( 8) est logé à l'intérieur d'une cavité circulaire formée par une cloison annulaire ( 18) de la cloison extrême inférieure (lb) de l'enveloppe et l'étanchéité entre ce disque et le côté intérieur de la cloison annulaire ( 18) est assurée par une bague d'étanchéité ( 19) qui est montée dans une gorge ( 20) de la circonférence du disque obturateur ( 8) Comme le montrent plus particulièrement les Figures 5 et 6, la vis creuse ( 5), qui pourrait aussi être en une pièce, est formée d'un assemblage de deux pièces afin d'en faciliter la fabrication, le disque obturateur ( 8) étant l'une de ces pièces Le disque obturateur ( 8) est assemblé à demeure

avec la vis ( 5) Il pourrait cependant aussi être enfilé par un trou central sur la vis qui, dans ce cas, comporterait le six-pans ( 7) Il faudrait aussi prévoir un5 joint d'étanchéité entre la vis ( 5) et le disque obturateur.

Comme le montrent les Figures 1, 2 et 4 et plus particulièrement la Figure 4, il est aussi possible, après enlèvement de la vis creuse ( 5), dont par ailleurs la1 o surface extrême de son disque obturateur ( 8) qui est tournée vers l'extérieur est à fleur de la surface extrême ( 18 a), tournée vers l'extérieur, de la cloison annulaire ( 18), d'utiliser aussi la même enveloppe et le même empilement de disques pour un refroidisseur d'huile qui est associé à un filtre à huile sur le côté de la cloison annulaire ( 18) Ce filtre à huile serait alors monté de manière étanche sur la surface ( 18 a) et l'huile circulant dans le sens de la flèche ( 11) dans l'empilement de disques refluerait alors tout d'abord dans le filtre et, à la20 sortie de ce dernier, dans le sens de la flèche ( 17) par une vis creuse qui pénètre dans le filtre Donc, une seule et même enveloppe, y compris l'empilement de disques du refroidisseur d'huile, peut donc être utilisée avec ou sans filtre à huile.25 La vis creuse ( 5) représentée sur les Figures 1 à 6 a de plus l'avantage que l'encombrement du refroidisseur d'huile utilisé sans filtre est très faible Le disque

obturateur n'exige en effet aucune place supplémentaire et seul le sixpans ( 7) nécessaire pour la manipulation de la30 vis ( 5) ressort du contour de l'enveloppe ( 1).

Mais comme le montrent les Figures 2 et 3, le refroidisseur des Figures 1 à 6 est équipé accessoirement d'un clapet qui permet une traversée directe de l'empilement de disques sans déviation par chacun de ceux-35 ci dans le cas dans lequel, par exemple au démarrage du moteur, l'huile est encore relativement froide et visqueuse et subirait une trop forte chute de pression si elle devait être déviée par les disques creux de l'empilement ( 4) Ce clapet consiste en un ruban ( 21) de lame de ressort qui comporte à une extrémité une pièce formant clapet, ayant la forme d'une calotte sphérique ( 22) et obturant un trou5 circulaire ( 23) réalisé dans la cloison extrême (la) de l'enveloppe ( 1) et dans la cloison, portant la référence ( 24), du premier disque creux de l'empilement ( 4) qui est contiguë à cette cloison extrême (la) L'autre extrémité du ruban ( 21) de lame de ressort est fixée sur un socle ( 25)10 qui est assujetti dans la cloison ( 24 et la) L'extrémité du socle qui supporte le ruban ( 21) de lame de ressort pénètre dans le volume interne du premier disque creux, qui n'est par ailleurs pas représenté L'extrémité du ruban ( 21) de lame de ressort est fixée au socle ( 25) de manière qu'une distance (a) subsiste entre le point de fixation et la cloison ( 24) Ce mode de réalisation permet à la pièce en calotte ( 22) d'être retenue particulièrement bien de manière étanche dans le trou ( 23) dont elle peut être facilement dégagée.20 Comme le montrent bien les Figures 1, 2 et 4, l'huile arrivant du bloc- moteur dans le sens de la flèche ( 9) parvient tout d'abord dans la chambre ( 26) et elle est sous pression élevée lorsqu'elle est froide et donc encore très visqueuse Cette pression repousse l'obturateur ( 22)25 en forme de calotte sphérique dans le sens de la flèche ( 9) vers l'intérieur et l'huile peut alors s'écouler par les différents trous de communication non représentés, alignés axialement les uns sur les autres, entre les disques creux individuels directement vers l'orifice de sortie ( 12) et de30 là elle peut retourner vers le moteur sans subir une perte de pression trop élevée et indésirable Rien ne doit être modifié dans le mode d'exécution à faible encombrement des Figures 1 à 6, ce qui est très avantageux en particulier lorsque peu d'espace est disponible dans le moteur pour le35 montage du refroidisseur Malgré que le nouveau refroidisseur d'huile est d'un mode d'exécution compact et à faible encombrement, il offre la possibilité comme d'autres modes d'exécution notablement plus coûteux de faire passer directement l'huile par le refroidisseur sans grande perte de pression au démarrage d'un moteur. Les Figures 7 à 9 représentent le même mode de réalisation de l'enveloppe ( 1) que celui qui a été déjà décrit en regard des Figures 1 à 6 Dans ce cas également, un clapet selon la Figure 3 peut être prévu La différence réside uniquement dans la vis creuse ( 5 ') qui est utilisée dans ce mode de réalisation et qui comporte, au lieu du10 disque obturateur ( 8) prenant appui contre la paroi intérieure de la cloison annulaire ( 18), une cloison obturatrice ( 8 ') en forme d'assiette dont les cotes correspondent au diamètre de la cloison annulaire ( 18) et du côté extrême ( 18 a) de cette dernière Ce disque15 obturateur ( 8 ') en forme d'assiette prend appui axialement contre la surface ( 18 a) et l'étanchéité avec cette dernière est assurée par une bague d'étanchéité ( 27) qui est logée dans une gorge annulaire circonférentielle ( 28) réalisée sur le côté intérieur de la cloison obturatrice ( 8 ') Comme20 le montrent les Figures 8 et 9, le disque obturateur ( 8 ') en forme d'assiette est rigidifié par des nervures radiales ( 29) Par ailleurs, ce mode de réalisation correspond cependant à celui des Figures 1 à 6 Dans ce cas, la chambre de déviation ( 13 '), qui est réalisée entre le25 disque obturateur ( 8 ') et l'enveloppe ( 1), est légèrement plus grande L'encombrement est aussi légèrement supérieur à celui du mode de réalisation des Figures 1, 2 et 4 en raison du disque ( 8 ') qui est situé extérieurement contre la surface ( 18 a) Dans cette variante de réalisation30 également, le disque obturateur doit être enfilé par un trou sur la vis creuse de manière qu'il soit placé sur le côté du six-pans ( 7) qui est tourné vers l'enveloppe. La Figure 10 représente un mode de réalisation d'une vis creuse ( 5 ") dont le principe coïncide avec celui de la Figure 5 Dans ce cas également, la vis creuse ( 5 ") comporte un six-pans ( 7 ") et un filetage situé sur le côté opposé à ce dernier La vis creuse ( 5 ") comporte également les trous ( 15 ")qui ouvrent son volume interne sur l'extérieur et un joint d'étanchéité ( 19 ") est prévu à la circonférence du disque obturateur ( 8 ") La différence par rapport au mode de réalisation de la Figure 5 réside5 cependant dans le fait que le disque obturateur ( 8 ") est réalisé indépendamment de la vis creuse ( 5 ") et qu'il est monté à ajustement appuyé sur la tige de cette dernière Un joint d'étanchéité ( 30) est prévu entre le disque obturateur et le six-pans Le mode d'exécution en deux10 pièces simplifie la fabrication de la vis creuse ( 5 ") et du disque obturateur ( 8 ") La fonction est la même que celle du mode de réalisation des Figures 1 à 5. Il va de soi que différentes modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit et

représenté sans sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1 Refroidisseur d'huile à disques, se composant d'une enveloppe comportant des raccords d'arrivée et de départ d'un agent réfrigérant et de plusieurs disques creux5 dont les volumes internes communiquent les uns avec les autres, dans lesquels circule l'huile devant être refroidie et qui sont enfilés et alignés sur une vis creuse prévue dans l'enveloppe et servant à la fixation de cette dernière sur un bloc-moteur et de raccord à un trou de reflux de10 l'huile qui s'écoule par les volumes internes des disques creux, puis par la vis creuse après avoir passé par une chambre délimitée par une cloison annulaire circulaire et située sur le côté de l'enveloppe qui est tourné à l'opposé du bloc-moteur, caractérisé en ce que la vis creuse ( 5, 5 ')15 comporte, sur le côté des surfaces d'attaque ( 7) d'un outil de vissage qui est tourné vers l'enveloppe, un disque obturateur ( 8, 8 ') en forme de collet qui est placé sur elle et qui présente une surface d'étanchéité appliquée contre la cloison annulaire ( 18) et en ce qu'un trou ( 15)20 débouchant dans le volume interne de la vis creuse ( 5, 5 ') est prévu sur le côté du disque obturateur ( 8, 8 ') qui est tourné vers l'enveloppe ( 1). 2 Refroidisseur d'huile à disques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'étanchéité ( 19) est située sur la circonférence du disque obturateur ( 8) et coopère avec la surface de la cloison annulaire ( 18) qui est tournée vers l'intérieur. 3 Refroidisseur d'huile à disques selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface d'étanchéité ( 27) est située sur le côté de la cloison obturatrice ( 8 ') qui est tourné vers l'enveloppe ( 1) et

coopère avec le côté extrême ( 18 a) de la cloison annulaire ( 18) qui est tourné vers l'extérieur.

4 Refroidisseur d'huile à disques selon l'une

quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface d'étanchéité ( 27) fait partie d'un joint

d'étanchéité circonférentiel ( 19, 27) logé dans une gorge

( 20, 28) de la cloison obturatrice ( 8, 8 ').

Refroidisseur d'huile à disques selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que

le disque obturateur ( 8 ') est monté amovible sur la vis creuse ( 5 "), en particulier à ajustement appuyé sur la tige de la vis creuse. 6 Refroidisseur d'huile à disques, en particulier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un trou supplémentaire ( 23) est prévu dans l'enveloppe ( 1) et dans la cloison ( 24) du premier disque creux qui est contiguë à l'enveloppe, sur le côté de cette dernière qui est à l'opposé de ladite chambre ( 13), en plus du trou ( 10) d'arrivée au premier disque creux qui est raccordé à15 l'arrivée provenant du bloc-moteur, ce trou supplémentaire ( 23) étant maintenu fermé par un clapet de sécurité ( 22,

21) qui est monté sur le côté intérieur du disque creux et qui s'ouvre vers l'intérieur.

7 Refroidisseur d'huile à disques selon la revendication 6, caractérisé en ce que le clapet de sécurité se compose d'un obturateur ( 22) fixé sur un ruban de lame de ressort ( 21). 8 Refroidisseur d'huile à disques selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'obturateur ( 22)

est une pièce en forme de calotte sphérique adaptée à un trou circulaire ( 23).

9 Refroidisseur d'huile à disques selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'obturateur ( 22)

est fixé au moyen d'un ruban de lame de ressort ( 21) sur un30 socle ( 25) qui est assujetti dans la cloison ( 24) du disque creux et de l'enveloppe (la).

Refroidisseur d'huile à disques selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'extrémité du ruban

de lame de ressort ( 21) qui est fixée sur le socle ( 25) est35 à distance (a) de la cloison ( 24) du disque creux.

il