EMPAQUE DE CONTORNO CO SELLOS ROSCADOS DE PERNO, INTEGRALES
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Campo de la invención La presente invención se refiere a montajes de empaque automotriz, con perno, mejorados para máquinas de combustión interna y de manera más particular a empaques mejorados aplicados entre las porciones de pestaña del fondo de estas máquinas y las estructuras del depósito de aceite aseguradas a las mismas.
Descripción de la Técnica Anterior Aquellos expertos en la técnica apreciarán la dificultad de mantener un sello de aceite de buena calidad entre la pestaña del fondo de una máquina de combustión interna y el depósito de aceite asegurado a la pestaña. Típicamente, el depósito se asegura a una pestaña que tiene porciones en varios planos, algunas de las opciones que incluyen superficies de sellados semicilíndrias, tal como por ejemplo, la porción situada en la tapa de cojinete principal, trasera, localizada centralmente del vehículo típico. En realidad, la mayoría de las cubiertas de los depósitos de aceite tienen dos superficies de pestaña, planas, que se extienden en general longitudinalmente que
se acoplan con pestañas del montaje de la máquina, y dos extremos ahuecados en general semicirculares abarcados para acomodar la tapa de coj inete y la cubierta de la cámara de sincronización, respectivamente. De esta manera, el ambiente completo para sellar las estructuras de los depósitos de aceite es a lo mucho, difícil. Se han empleado empaques de caucho moldeados, unitarios de la técnica anterior para sellar estos criterios de sellado de contorno, irregulares, descritos. Sin embargo, estos empaques tienen en general porciones de cuerpo principal que definen aberturas de sujetadores o perno e incluyen extremos cóncavos para sellar los extremos ahuecados, semicirculares, señalados. Estos empaques también son difíciles de instalar al grado que deben estar blandos; es decir, sin rigidez. Estos empaques también están propensos a problemas de desdoblamiento en los agujeros de los sujetadores. Como resultado, los empaques tradicionales empleados para sellar estas áreas han sido sometidos a un esfuerzo de re-diseño considerable en años recientes, particularmente para los reemplazos posteriores al mercado. Una aplicación de reemplazo se dirige al identificar una sustitución adecuada para un empaque de equipo original que consiste de un material de corcho. Los materiales de empaque sugeridos como reemplazos han incluido elastómeros
termoendurecidos o termoplásticos, o aún posiblemente resinas plásticas blandas, tal como nailon no relleno. En cualquier caso, el sello debe ser suficientemente fuerte para evitar el deterioro prematuro y debe ser suficientemente resiliente para sellar áreas que sean completamente estrechas. Además, en la falla prematura del sello principal, se necesita alguna proporcionar alguna tensión a un sello de respaldo en o alrededor de la abertura del agujero del perno del empaque, una fuente reconocida de fuga secundaria potencial.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención es un empaque de contorno, mejorado para sellar entre porciones con pestaña de superficies rígidas que se acoplan de forma axial. Un empaque de caucho moldeado unitario incorpora un portador metálico rígido y de esta manera se adapta para sellar entre porciones de pestaña entre el fondo del bloque de una máquina y un depósito de aceite de máquina, asociado asegurado al mismo. En una forma preferida, el empaque tiene un cuerpo en forma en general rectilínea, e incluye un portador metálico rígido que se extiende de forma circunferencial, de una pieza que tiene un primer espesor axial. El portador, que actúa como un limitador de seguridad del perno, se une adhesivamente a un cuerpo de
L?.A..?. ? .b í¿?,L? fc HitWiii sellado elastomérico de una pieza; el cuerpo de sellado se une al portador metálico en el borde radialmente más interior del portador. El portador de esta manera también imparte rigidez al cuerpo de sellado, que incluye una pluialidad de aberturas elastoméricas separadas adoptadas para acomodar un pasaje de los miembros de perno para la sujeción de las porciones de pestaña de la máquina y el depósito de aceite conjuntamente alrededor del cuerpo del empaque. Las aberturas se diseñan para sellarse contra la fuga secundaria de fluidos (por ejemplo aceite) entre estas aberturas y los miembros de perno. Para este propósito, cada abertura incluye al menos dos labios de sellado integrales separados de forma axial, los labios que se extienden radialmente hacia dentro desde la pared de la abertura para acoplar en forma de sello un miembro de perno asociado. El cuerpo de sellado elastomérico incluye, ad-más una cuenta o reborde de sellado unitario integral con, y que se extiende circunferencialmente alrededor de, el cuerpo de sellado, la cuenta o reborde se coloca radialmente hacia fuera de las aberturas separadas para proporcionar una función de sellado primaria. La cuenta o reborde tiene un segundo espesor axial mayor que el primero; de esta manera en el apretamiento de los miembros de perno del material elastomérico de la cuenta o reborde solo se aplastará o
¿^^ t^_£»^» .~j¿¿^±á£^a^^^±2 comprimirá al espesor axial limitante del portador. Finalmente, la misma modalidad preferida del empaque tiene dos porciones laterales planas que se extienden longitudinalmente, con porciones terminales arqueadas que unen continuamente las po tiones laterales para acomodar miembros semi-circulares situados inmediatamente adyacentes al depósito de aceite.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en planta de una modalidad preferida de un empaque de contorno que incorpora una pluralidad de sellos de perno integrales de la presente invención. La Figura 2 es una vista en perspectiva, así como en sección transversal, fragmentaria con separación de partes del empaque de contorno que representa el empaque interpuesto entre una pestaña y una máquina de combustión interna y la pestaña de acoplamiento de un depósito de aceite antes del aseguramiento conjunto de las estructuras de pestaña por pernos. La Figura 3 es una vista en sección transversal de una porción fragmentaria del empaque de contorno de la misma modalidad preferida, que representa una vista de un perno que se extiende a través de uno de los sellos de perno integrales, después de que se ha asegurado el empaque
,AA,..?,. Í .. .,... ... ^,^.. ... - ^a~..**~*»x*. . -i ?-?^ u^ ^4»,?ta*^?Í»l?É** -^?^^í - .*A-~.?**. JS¡& en su lugar entre las estructuras de pestaña.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS Con referencia inicialmente a la Figura 1, una modalidad preferida de un empaque 10 de contorno de depósito de aceite tiene un eje "a-a" que corre paralelo al eje de un vehículo asociado, e incluye dos lados 12 y 14 planos que se extienden longitudinalmente, que representan respectivamente el lado izquierdo y derecho de la máquina del vehículo. Los lados planos 12 y 14 corren paralelos en general al eje pero en diferentes planos y se unen por extremos arqueados 16 y 18 que unen los lados 12 y 14 conjuntamente de forma contigua para formar el empaque 10 en forma en general rectilínea. Una pluralidad de aberturas separadas 20 se colocan alrededor del cuerpo de junta rectilíneo. Las aberturas 20 se adaptan para acomodar miembros 45 de perno (como se muestra en la Figura 3), para el aseguramiento del empaque 10, como se explicará adicionalmente de manera posterior. El experto en la técnica apreciará que las aberturas 22 del lado derecho e izquierdo, individuales se proporcionan para acomodar ya sea varillas para sumergir en el aceite en la máquina del lado derecho o izquierdo (no mostradas) . Con referencia ahora a las Figuras 1 y 2, el cuerpo de forma rectilínea del empaque 10 incluye un
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portador 30 rígido de una pieza, formado de manera preferente de metal tal como acero estampado, para actuar como un agente de rigidización para el cuerpo de empaque así como un limitador de aplastamiento de perno, como se explicará adicionalmente de manera posterior. Para estos propósitos, el portador 30 se extiende de manera circunferencial alrededor del borde radialmente más exterior del empaque 10. Unido adhesivamente al borde 24 radialmente más interior del portador 30 está un cuerpo 26 de sellado elastomérico que contiene las aberturas señaladas, que incluye la pluralidad de aberturas 20. Próximo al borde 34 radialmente más interior del cuerpo 26 de sellado, una cuenta o reborde 28 de sellado unitaria se extiende alrededor de la circunferencia completa del empaque 10. Una porción de inserción 36 (Figura 1) del empaque 10 se enmarca a lo largo del lado izquierdo 12 de máquina que se extiende longitudinalmente del empaque. Con referencia ahora específicamente a la Figura 2, la porción de inserción 36 se muestra como una porción fragmentaria del empaque 10 que incluye solo la pluralidad de aberturas 20, en donde la vista con separación de partes representa la posición relativa de la porción fragmentaria 36 entre las porciones fragmentarias de acoplamiento complementario del bloque 42 de máquina y la pestaña 50 del depósito de
t lío. A ¿i a . ii . ká¡ *tk iJÍ*?i .tí¡kétt? ??..,?«ttt? ««lrt aceite del depósito 52 de aceite. Con referencia ahora también a la Figura 3, el bloque 42 de máquina contiene una abertura roscada 44, y la pestaña 50 de depósito de aceite incluye una abertura 54. De esta manera, la abertura 20 relativamente más pequeña, de manera preferente (o porción 36) se ajusta en alineación con las aberturas 44 ó 54 para permitir la admisión de un fuste roscado 46 del miembro 45 de perno para el aseguramiento de depósito 52 de aceite y el empaque 10 a la pestaña 40 de acoplamiento o metálica del bloque 42 de máquina. En su forma preferida, el reborde 28 de sellado unitario se bordea en ambos lados por anillos 32 conectivos de pared delgada moldeados integralmente en y de esta manera parte del cuerpo 26 de sellado elastomérico. Visible tanto en la superficie superior e inferior 38 y 39 del empaque 10 (Figura 2); los anillos 32, que bordean cada lado radialmente colocado del reborde convexo 28, aparecen como concavidades de su superficie. Cada anillo se coloca para actuar como una zona de alivio para acomodar el desplazamiento del reborde 28, debido aunque elástico, el material elastomérico del reborde 28 es virtualmente incompresible. El reborde elastomérico 28 por lo tanto se deformará radialmente hacia dentro así como hacia fuera en la aplicación de fuerzas compresivas creadas por el apretamiento del miembro 45 de perno.
fAjb .•- .?ííMtftrK?É*.Ta... Il1.,t..ll.íl.l. ^At-taLA-J Con referencia continua a las Figuras 2 y 3, se apreciará que el lado inferior 56 de depósito 52 de aceite se acoplará por una cabeza 48 de perno del miembro 45 de perno en el aseguramiento del depósito 52 y el empaque 10 al bloque 42 de máquina. Por referencia específicamente a la Figura 2, una porción 58 radialmente más inferior de la pestaña 50 de depósito de aceite define un ancho de sellado muy estrecho adyacente a la abertura 54 para acomodar el reborde de sellado 28 del empaque 10. De manera correspondiente, la pestaña 40 del bloque de máquina también ofrece un área 60 de sellado disponible muy estrecha. Aquellos expertos en la técnica apreciarán que el sellado primario llega a ser un reto si es pequeña el área de sellado disponible, y de esta manera se restringe. De esta manera, esta invención contempla que se proporcione una característica de sellado de respaldo dentro de cada abertura 20 de empaque. Con referencia ahora específicamente a la Figura 3, cada abertura 20 de perno, elastomérica se moldea para incorporar integralmente una sección transversal en forma de C que define dos labios 20' de sellado anulares
(duales) , separados a lo largo del eje longitudinal "b-b" del fuste 46 de perno roscado. Además, en la forma preferida de la presente invención, cada uno de estos labios 20' de sellado duales se extiende radialmente hacia dentro desde la pared 20'' de abertura para el acoplamiento con sello del fuste 46. Además, los labios de sellado se hacen de un tamaño para crear un ajuste de interferencia con, y para acoplar resilientemente, los intersticios 21 de cada fuste 46 de perno roscado colocado a través de éste. Los labios 20' de sellado duales, colocados de manera preferente en extremidades axiales de la sección transversal en forma de C de cada abertura, como se muestra, la porción de un doble sello en cada uno de la pluralidad de aberturas 20, de esta manera ofrecen un medio de sellado de respaldo confiable para el reborde 28 de sellado del empaque 10. Con referencia continua a la Figura 3, se señalará que el portador rígido 30 tiene un espesor "t" menor que el espesor "T" del reborde 28 de sellado no comprimido. El portador 30 actúa de esta manera como un limitador de aplastamiento para evitar el sobre-apretamiento de los miembros 45 de perno, con el resultado indeseable, en proporción del aplastamiento del reborde 28 más allá de su límite elástico. A fin de facilitar esta porción, el portador 30 incluye una serie de ondulaciones 62 que extienden el cuerpo metálico del portador en áreas inmediatamente adyacentes a cada uno de los agujeros 20 de perno. En realidad, las ondulaciones 62 se extienden en las áreas inmediatamente por debajo de cada cabeza 48 de
ej,..^8¿.,..|tllJ¡¡?«fe 'i perno para asegurar que la función del límite de aplastamiento sea particularmente efectiva en cada uno de la pluralidad de miembros 45 de perno alrededor del empaque 10. Finalmente, las aberturas 20 de la modalidad preferida el empaque 10 de esta invención se hace de un tamaño adecuado para retener de forma literal los miembros 45 de perno antes del montaje e instalación del empaque. De esta manera, las secciones transversales 20'' cóncavas en forma de C elastoméricas con sus labios 20' de sellado asociados se adaptan para acoplar resilientemente los fustes roscados 46 de los miembros 45. Esta característica no solo facilita la instalación del empaque 10, sino también ayuda en la alineación del empaque a la pestaña 40 del bloque de máquina durante el montaje o revisión, como se apreciará por un experto en la técnica. Se entenderá que la descripción anterior se propone para ser ilustrativa y no limitante. Muchas modalidades serán evidentes para aquellos expertos en la técnica en la lectura de la descripción anterior. Por lo tanto, el alcance de la invención se ha de determinar, no solo con referencia a la descripción anterior, sino en cambio con referencia a las reivindicaciones anexas, junto con el alcance completo de los equivalentes a los cuales se denominan estas reivindicaciones.
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