Brevet FR2540934A1 — publié le 19840817

L'invention a pour objet un moteur thermique à pistons à course alternative comprenant un bloc-moteur composé de cylindres, de culasses, de pistons, de bielles, d'un vile- brequin et de ses paliers,et qui est logé dans une cuve exté- rieure, de manière acoustiquement isolante, un joint étanche à l'huile encadrant le bloc-moteur et étant placé entre celui- ci et le bord supérieur de la cuve extérieure. On sait déjà réaliser un joint étanche à l'huile sous forme d'un tuyau gonflable (document DE-AS-28 01 431). Mais on a constaté que la pression intérieure régnant dans le tuyau se relâche par suite du vieillissement de la matière, de sorte que le tuyau perd peu à peu son effet d'étanchéité On sait par ailleurs utiliser, comme joint d'étanchéité à l'huile, une masse visqueuse ou plastique s'unissant au métal par adhé- rence et on sait prévoir, pour la recevoir, un évidement cor- respondant dans le bloc-moteur o u dans le bord supérieur de la cuve extérieure (document DE-OS-29 20 082) La réalisation de ce.joint étanche à l'huile comporte des difficultés, parce -qu'on ne peut guère empêcher la masse qui assure l'étanchéité de s'infiltrer, le long de l'une ou de l'autre des pièces, dans-le volume de la cuve extérieure qui doit être rendu étan- che A cela s'ajoute encore qu'un collage de la masse assurant l'étanchéité ne garantit pas, à lui seul, à la longue, la sécurité de fonctionnement et que la vulcanisation sur une des pièces à rendre étanches ou sur les deux est à exclure à cause de la grandeur de ces pièces De plus, en cas de démontage, il faut détruire à chaque fois le joint d'étanchéité à l'huile. Le but principal de l'invention est donc de surmonter ces difficultés et de parvenir à un moteur thermique à pistons à course alternative du type indiqué plus haut, dans lequel le joint d'étanchéité à l'huile entre le bloc-moteur et la cuve extérieure est entièrement réalisé pour une longue durée, malgré le mouvement relatif de ces deux pièces, sans créer de difficultés au montage, ni au démontage et sans réduire l'isolation acoustique. Ce but est atteint par l'invention en ce que, dans la région du bord supérieur de la cuve extérieure, dans les parois ou dans des éléments analogues de la cuve d'un côté et du bloc-moteur de l'autre côté, il est pratiqué des rainures s'étendant le long du bord tandis que le joint d'étanchéité est pourvu de talons qui peuvent s'enfoncer dans ces rainures ainsi que d'un voile convexe à paroi mince, qui s'étend entre les talons. Par l'enfoncement des talons dans les rainures ménagées le long du bord supérieur de la cuve, on obtient l'effet d'étanchéité voulu, sans devoir appliquer durablement une pression de contact particulière sur les pièces corres- pondantes de la construction Comme les deux talons sont reliés par le voile à paroi mince et que celui-ci possède aussi, à cause de sa convexité, une largeur dépassant beaucoup la dis- tance d'un talon à l'autre, on obtient la souplesse voulue, pour que le joint suive-entièrement les mouvements relatifs se produisant, pendant la marche du moteur, entre le bloc- moteur et la cuve extérieure, aucun effet nuisible de vieil- lissement n'étant à craindre. Suivant un mode de réalisation de l'invention, les talons sont munis, surleursflancs, de plusieurs nervures longitudinales et la largeur de ces talons, augmentée de la largeur des nervures, dépasse la largeur des rainures Au moment de l'enfoncement des talons, les nervures longitudina- les se déforment élastiquement dans les rainures et elles deviennent, dans une certaine mesures des éléments d'ancrage des talons dans les rainures à la manière de contre-crochets, de sorte qu'un affaiblissement de l'étanchéité n'est pas à craindre d'autant que les nervures longitudinales produisent aussi un effet de labyrinthe. Pour que les talons s'enfoncent plus facilement dans les rainures et qu'on dispose donc d'une facilité au montage, le voile du joint se transforme en une collerette à laquelle se rattache chaque talon Les collerettes peuvent alors servir, le cas échéant, de butées d'amortissement quand le bloc-moteur a des amplitudes de vibrations plutôt grandes. Quand le bloc-moteur exécute des mouvements relatifs assez forts par rapport à la cuve extérieure, il pourrait se faire que le voile du joint d'étanchéité à l'huile doive d'une part trop se comprimer et d'autre part trop s'éten- dre, ce qui entraînerait, en fonctionnement continu, une réduction importante de sa durée de service Pour l'éviter, le voile du joint à profil de cadre présente chaque fois, à l'en- droit de la transition entre des branches adjacentes du cadre, une dépression ondulée allant d'une branche à l'autre Cette dépression donne au voile la liberté de mouvement nécessaire, sans effets nuisibles sur sa durée de vie. Une autre amélioration dans ce sens est obtenue en ce que le voile est muni, sur au moins deux branches de cadre se trouvant en opposition l'une à l'autre, entre les dépressions, dans la zone de transition, de dépressions trans- versales en ondulations, qui sont de préférence disposées dans l'ensemble comme des flèches dirigées obliquement vers l'exté- rieur. La cuve extérieure est coulée en général en deux parties; la rainure qui est sur son bord supérieur est réalisée en même temps par économie et n'est pas usinée ensuite par enlèvement de copeaux Il se produit alors souvent que les cotes des moitiés de cuve ne correspondent pas exactement. Quand on assemble ces moitiés, on peut bien aligner d'un côté les tronçons de rainures qui viennent bout-à"bout, mais il se produit de l'autre côté un décalage des rainures, qui rendrait plus difficile l'enfoncement ultérieur du joint d'étanchéité et/ou nuirait à l'étanchéité du joint enfoncé Selon l'inven- tion, on prévoit donc, sur une cuve extérieure divisée par un plan vertical avec un décalage des rainures dû à la fabrica- tion, dans l'alignement bout-àrbout des moitiés de cuve,-un trou élargissant les tronçons de rainures mis bout,àrbout et dont l'axe se trouve dans le plan de joint des moitiés de cuve, à une égale distance du plan médian des deux tronçons de rainures, trou dans lequel on peut enfoncer un épaissis- sement cylindrique des talons du joint d'étanchéité, cet épaississement étant muni, de préférence, de nervures Un tel épaississement,introduit dans le trou d'élargissement, agit d'une certaine manière comme une plaque tournante, de sorte que le décalage des rainures peut être surmonté ou compensé sans difficulté 2 On donnera maintenant, sans exclure aucune variante et sans intention limitative, une description de plusieurs exemples de réalisation On se reportera aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue schématique, partiellement en coupe par un plan vertical, d'un moteur thermique à pistons ayant un joint selon l'invention, la figure 2 est une vi 4 e partielle agrandie de détail, la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 montrant une une variante d'exécution, la figure 4 est une vue de dessus d'un joint d'étanchéité à l'huile représenté seul, la figure 5 est une vue de côté du même joint, la figure 6 est une vue en coupe transversale suivant VI- VI de la figure 4, la figure 7 est une vue en coupe transversale suivant VII-VII de la figure 4, la figure 8 est une vue de dessus, à une échelle plus petite, d'un autre mode de réalisation possible du joint, la figure 9 est une vue de dessus d'une cuve extérieure com- posée de deux pièces, la figure 10 est une vue en coupe horizontale, à plus grande échelle, de la zone de réunion boutràrbout de deux moitiés de cuve montrant le joint d'étanchéité mis en place, juste en-dessous du niveau du bord supérieur de la cuve. Le moteur thermique à pistons à course alter- native conforme à l'invention comprend un bloc-moteur 1 com- posé des cylindres, des culasses, des pistons, des bielles et du vilebrequin ainsi que des paliers de ce dernier, et qui est logé dans une cuve extérieure 2 d'une manière assu- rant une isolation acoustique Dans la zone du bord supérieur de la cuve extérieure 2, on a pratiqué, dans la paroi la du bloc-moteur 1 ainsi que dans la paroi 2 a de la cuve 2, des rainures 3,4 qui s'étendent le long du bord de la paroi. Entre le bloc-moteur 1 et le bord supérieur de la cuve exté- rieure 2 est monté un joint d'étanchéité à l'huile 5, qui encadre le blocmoteur 1 et qui est composé de talons 6,7 s'enfonçant dans les rainures 3, 4 ainsi que d'un voile 8 reliant les talons 6,7, ce voile ayant une paroi mince et étant de profil convexe. Les talons 6,7 sont munis, sur leurs flancs, de plusieurs nervures longitudinales 9; la largeur des talons, augmentée de la largeur des nervures longitudinales 9, dépasse la largeur des rainures 3,4, de sorte que, quand les talons 6,7 sont enfoncés dans les rainures 3,4, les nervures longi- tudinales 9 s'appliquent, avec une déformation élastique, contre les parois latérales des rainures, en assurant une bonne étanchéité et/ou un bon ancrage des talons 6,7 dans les rai- nures 3,4 On voit que le voile 8 se transforme en collerettes 10, auxquelles sont attachés les talons 6,7, ces collerettes facilitant l'enfoncement de ces talons 6,7 dans les rainu- res 3,4 et pouvant servir aussi éventuellement de tampons de butée en casde mouvement relatifs assez forts du bloc-moteur 1 à l'intérieur de la cuve extérieure 2. Le voile 8 du joint 5 qui a la configuration d'un cadre présente chaque fois, à l'endroit de la transition entre les branches adjacentes du cadre, une dépression il analogue à une ondulation, qui s'étend d'une branche à l'autre et qui peut se développer en ligne droite (figure 4) ou en arc de cercle (figure 8) Entre les dépressions il, le voile 8 est muni, sur au moins deux branches de cadre réciproquement en opposition l'une à l'autre, de dépressions transversales successives 12, comme des ondulations, qui, comme le montrent les figures 4 et 8, ressemblent dans l'ensemble à des flèches dirigées obliquement vers l'extérieur - -Sur les figures 9 et 10, la cuve extérieure-2 est divisée par un plan de joint vertical, la rainure 4 venant sur son bord supérieur lors de la coulée des moitiés de cuve 2 ',2 " Au moment de l'assemblage de ces moitiés de cuve 2 ',2 ", il peut arriver que la rainure 4, qui est sur le bord supérieur de cuve, soit en alignement sur un côté et qu'il existe par contre un décalage des rainures sur l'autre côté (le côté droit sur la figure 9) Dans ce cas on prévoit un trou 13 élargis- sant les tronçons de rainure 4 ',4 " mis bout-_à-bout, l'axe de ce trou étant dans un plan de joint E et se trouvant à des distances égales a par rapport au plan médian correspondant de chacun-des deux tronçons de rainure 4 ',4 " Le talon 7 du joint- d'étanchéité 5 a un épaississement cylindrique 14, qui est muni de nervures 9, destiné à être inséré dans le trou 13 et il sert, dans une certaine mesure, de plaque tournante, pour com- penser le décalage des rainures 4 ',4 ", sans que l'effet d'étan- chéité soit compromis Il va de soi que le décalage des rainu- res a été exagéré sur les figures 9 et 10. REVEND ICATIONS / Moteur thermique à pistons à course alter- native comprenant un bloc-moteur composé de cylindres, de culasses, de pistons-, de bielles, d'un vilebrequin et de ses paliers, et qui est logé dans une cuve extérieure d'une manière assurant une isolation acoustique, un joint d'étanchéité à l'huile encadrant le bloc-moteur et étant logé entre celui-ci et le bord supérieur de la cuve extérieure, caractérisé en ce que, dans la région du bord supérieur de la cuve extérieure ( 2), dans les parois (la,2 a) ou dans des éléments analogues de la cuve extérieure ( 2) d'un côté et du bloc-moteur ( 1) de l'autre côté, il est pratiqué des rainures ( 3,4) s'étendant le long du bord tandis que le joint d'étanchéité ( 5) est pourvu de talons ( 6,7) s'enfonçant dans les rainures ( 3,4) ainsi que d'un voile ( 8) convexe à paroi mince, qui relie les talons ( 6,7). 2 / Moteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les talons ( 6,7) sont munis, sur leurs flancs, de plusieurs nervures longitudinales ( 9) et la largeur de ces talons, augmentée de la largeur des nervures, dépasse la largeur des rainures. / Moteur selon l'une quelconque des revendi- cations 1, 2, caractérisé en ce que le voile ( 8) du joint d'étanchéité ( 5) se transforme en collerettes ( 10) pour son rattachement à chacun des talons ( 6,7). / Moteur selon l'une quelconque desrevendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que le voile ( 8) du joint d'étanchéité ( 5) analogue à un cadre présente chaque fois, à l'endroit de la transition entre les branches de cadre adjacentes, une dépression ( 11) en onde allant d'une branche à l'autre. / Moteur selon la revendication 4, caracté- risé en ce que le voile ( 8) est muni, sur au moins deux branches de cadre situées en opposition l'une à l'autre, entre les dépressions ( 11), dans la zone de transition, de dépressions transversales en ondulations ( 12), qui sont de préférence disposées dans l'ensemble comme des flèches dirigées obliquement vers l'extérieur. 6 / Moteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'avec une cuve-extérieure ( 2) divisée par un plan de joint vertical et un décalage inévitable des rainures mises bout-à-bout des moitiés de cuves ( 2 ',2 "), il est prévu un trou ( 13) élargissant les tronçons de rainures ( 4 ',4 ") se prolongeant, ayant un axe situé dans le plan de joint (E) des moitiés de cuve ( 2 ',2 "), à une même distance (a) du plan médian de chacun des deux tronçons de rainures ( 4 ',4 ") et dans lequel peut être enfoncé un épaississement cylindrique ( 14) du talon du joint d'étanchéité ( 5), cet épaississement étant muni, de préference, de nervures ( 9).