Brevet FR2653827A1 — publié le 19910503

La présente invention se rapporte au positionnement des joints de moteur entre des pièces du moteur qui sont en communication, pouvant être mécaniquement fixées l'une à l'autre, en particulier pendant des processus d'assemblage en ligne. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à la conception de dispositifs de positionnement, diversement appelés rondelles, manchons, oeillets, et viroles ou embouts, utilisés pour aider à une mise en place précise d'un joint sur l'une des pièces à joindre. De nombreux dispositifs ont été produits pour le positionnement de joints sur des pièces de moteur pendant l'assemblage. Un certain nombre de dispositifs comprenaient des organes en plastique, dont certains sont configurés comme des arbres de Noël inversés ayant des corps effilés pour une mise en place positive. La plupart de ces dispositif sont séparés du joint et sont typiquement insérés après avoir posé le joint sur la surface de la pièce de moteur. Certains dispositifs sont faits en métal et dans au moins un cas, le dispositif de positionnement est fixé en permanence au joint au moment de la fabrication. Cependant, tous les dispositifs ci-dessus ont en commun l'aspect d'être conçus pour un engagement avec friction d'un alésage dans la partie du moteur o doit être appliqué le joint. Etant donné les variations de tolérance du dimensionnement du joint et de l'emplacement de l'alésage, il y a une certaine quantité de distorsion du joint dont ces dispositifs de positionnement ne peuvent pas facilement tenir compte. De manière idéale, des dispositifs de positionnement devraient être conçus pour se fléchir ou se décaler dans des alésages associés de moteur pour permettre aux joints de reposer à plat et de minimiser ainsi la distorsion. Lors de la fixation des pièces correspondantes, un joint déformé est plus susceptible de fuir et d'avoir ainsi résultat une panne du moteur. Le système à rondelle de positionnement antifriction de la présente invention offre une solution au problème tolérance-distorsion inhérent à l'utilisation des dispositifs de positionnement de joint de l'art antérieure. Au moins deux rondelles sont solidement fixées au joint en des positions qui coïincident avec des ouvertures de trou de boulon du joint. Au moins l'une des pièces de moteur devant être mise en correspondance est pourvue de contre-alésage pouvant recevoir les rondelles, les contre-alésages étant alignés concentriquement avec le trou de boulon. Les rondelles sont dimensionnées pour maintenir un jeu exempt d'interférence antifriction avec les parois latérales et les fonds des contre-alésages associés et sont de préférence placées dans des ouvertures de trou de boulon les plus éloignées sur le joint. Les rondelles sont ainsi adaptées à subir les défauts possibles d'alignement du fait des variations de tolérance soit dans le joint fabriqué ou dans des emplacements des boulons dans le moteur, ou les deux. Définissant un corps généralement cylindrique, chaque rondelle contient un certain nombre de crans d'arrêt circonférentiellement espacés et venant de matière. Les crans d'arrêt et contre-alésages associés sont soumis à des tolérances pour laisser des jeux même au diamètre minimum du contre-alésage et au rayon maximum du cran d'arrêt. Dans une forme préférée, le jeu radial maximum entre la rondelle et le contre-alésage est de l'ordre de 0,05 mm. Enfin, chaque rondelle est fixée au joint par deux groupes de collerettes axialement espacées, chaque groupe étant circonférentiellement décalé de l'autre, chaque collerette de chaque groupe étant radialement alignée avec les autres de son groupe. Les groupes axialement espacés sont comprimés l'un vers l'autre, pour maintenir chaque rondelle sur le joint. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue fragmentaire et en plan d'un joint pour moteur qui contient un mode réalisation préféré de la rondelle de positionnement antifriction de la présente invention; - la figure 2 est une vue fragmentaire et en plan des collerettes inférieures et du corps cylindrique de la rondelle du joint de la figure 1, en regardant suivant la ligne 2-2 de la figure 3; et - la figure 3 est une vue en coupe transversale du mode de réalisation actuellement préféré de l'invention o la rondelle de positionnement antifriction est montrée installée dans un contre-alésage d'une pièce de moteur. En se reférant maintenant aux dessins, un joint de moteur 10 contient un certain nombre d'ouvertures 11 formant diverses ouvertures pour l'air et/ou le réfrigérant, devant correspondre avec des alésages appropriés à travers des parties 20 du moteur, une seule partie 20 étant montrée fragmentairement à la figure 3. Le joint 10 contient un certain nombre d'ouvertures de boulon 12, dont deux contiennent une rondelle de positionnement 16, dont une seule est montrée à la vue fragmentaire (figure 1) du joint 10. Ceux qui sont compétents en la matière noteront que les ouvertures 12 de boulon sont placées pour correspondre avec des alésages de fixation 14 (figure 3) dans la partie de moteur 20. Dans le mode de réalisation actuellement préféré, les alésages 14 sont filetés pour recevoir un boulon (non représenté). Avec chaque alésage 14 est concentriquement aligné un contre-alésage 15 adapté à recevoir la portion de corps cylindrique 18 d'une rondelle 16. Chaque rondelle 16 (figures 2 et 3) contient des protubérances ou collerettes 22, 24 supérieures et inférieures, venant de matière, s'étendant radialement, qui sont placées radialement autour de l'axe cylindrique a-a de la rondelle 16. Les collerettes inférieures 24 sont axialement espacées des collerettes supérieures 22, ces dernières collerettes (supérieures) définissant l'extrémité supérieure de la rondelle 16. On notera que des groupes respectifs de collerettes 22, 24, trois en haut et trois en bas, sont à la fois axialement et circonférentiellement décalés. Tandis que la figure 2 ne montre que le groupe inférieur de collerettes 24, ceux qui sont compétents en la matière noteront que ce mode de réalisation préféré prévoit des groupes de trois collerettes supérieures et inférieures symétriquement placés. Dans d'autres modes de réalisationon peut en prévoir plus ou moins. Les collerettes respectives de chaque groupe sont décalées de 60 dans le présent mode de de réalisation, chaque collerette d'un groupe étant placée exactement radialement entre deux collerettes de l'autre groupe. Comme ceux qui sont compétents en la matière pourront également le noter, les deux groupes de collerettes 22, 24 sont axialement comprimés l'un vers l'autre pour fixation de chaque rondelle à une ouverture du boulon 12 du joint 10. En se référant maintenant plus particulièrement à la figure 3, on peut noter que l'extérieur 28 du corps cylindrique 18 de chaque rondelle 16 est placé avec un jeu dont la tolérance est contr8lée par rapport à la paroi latérale intérieure 32 du contre-alésage 5. De même, chaque rondelle et contre-alésage correspondant sont dimensionnés de manière que l'extrémité 34 s'étendant axialement de la rondelle 16 soit espacée pour éviter un contact avec le fond 30 du contre-alésage 15. La présente invention offre un système de tolérances qui assure qu'il y aura toujours un certain jeu, même dans la condition statistiquement rare ou le contre- alésage 15 est à son rayon minimum "R" tandis que le rayon "r" de l'extérieur 28 de la rondelle est maximum. EXEMPLE Dans un groupe préféré de plages de dimension du système de la rondelle de positionnement antifriction selon la présente invention, le contrealésage a une plage de tolérance du rayon "R" de 5,93 à 6,12 mm. L'extérieur 28 de la rondelle correspondante 16 est dimensionné à une plage de tolérance du rayon "r" de 5,84 à 5,9 mm. Le diamètre de l'alésage fileté pour le moyen mécanique de fixation 14 reçoit un boulon de 9,52 mm. Ceux qui sont compétents en la matière noteront que la plage de jeu total des parois latérales, en sens diamétral, rondelle à alésage sera comprise entre 0,051 et 0,56 mm, en mesurant entre l'extérieur 28 du corps cylindrique 18 et la paroi latérale intérieure 32 du contre-alésage 15. Ces dernières dimensions garantissent un jeu des parois latérales au point que la valeur permissible totale la plus petite du jeu soit de 0,051 mm. En se référant de nouveau aux figures 2 et 3, dans le mode de réalisation actuellement préféré, un certain nombre de crans d'arrêt venant de matière et circonférentiellement distribués 26 sont prévus autour de l'axe a-a du corps cylindrique 18. Dans le mode de réalisation préféré, les crans d'arrêt sont, placés symétriquement sur des centres radiaux "c" qui passent par les collerettes inférieures 24. Les crans d'arrêt sont, de préférence, formés au milieu axial ou centre du corps cylindrique 18 et, de préférence, par une matrice progressive pour assurer l'uniformité. L'utilisation de crans d'arrêt permet un jeu encore plus important entre le contre-alésage 15 et la portion circonférentielle majeure du corps cylindrique 28 qui ne possède pas les crans d'arrêt. Dans l'exemple cidessus, chaque cran d'arrêt dépasse de 0,38 mm, radialement, du corps 28. Ainsi, la portion sans cran d'arrêt du corps 18 est pourvue d'un jeu diamétral total additionnel de 0,76 mm, à partir de la surface intérieure 32 du contre-alésage 15. Les jeux entre l'extrémité inférieure 34 de la rondelle 16 et le fond 30 du contre-alésage ne sont pas aussi critiques mais doivent être dimensionnés de manière appropriée pour qu'il n'y ait jamais de contact avec le fond 30 du contre-alésage. Cependant, ce dernier aspect se rapporte à la correspondance axiale appropriée de la rondelle lors de la fixation finale des pièces du moteur, plutôt qu'au positionnement radial du joint entre les pièces. Enfin, les rondelles 16 peuvent être faites en tout métal formable, comme par exemple, de l'acier étamé. On peut également avantageusement utiliser l'aluminium, le cuivre et le laiton. Le plastique n'est pas possible car le matériau approprié doit être souple dans des buts de mise en forme. Ceux qui sont compétents en la matière noteront que le fait de prévoir des jeux radiaux entre les rondelles 16 et les contre-alésages associés 15 servira à diminuer la distorsion du joint résultant de défauts d'alignement entre les ouvertures du joint et les alésages de fixation des pièces correspondantes de moteur. Si des jeux appropriés dans les alésages sont prévus pour chacune des rondelles de positionnement, on obtient un système o les distorsions potentielles résultantes sont allégées grâce à la capacité des corps 18 des rondelles à se déplacer radialement au loin de leurs axes théoriquement concentriques a-a dans les alésages. REVENDICATIONS 1. Joint du type ayant un certain nombre d'ouvertures, dont au moins deux sont adaptées à permettre le passage de moyens mécaniques de fixation, ledit joint étant disposé pour être maintenu entre deux pièces séparées mais communicantes d'un moteur, lesdites pièces contenant des alésages correspondants pour permettre le passage desdits moyens mécaniques de fixation, caractérisé en ce que l'une desdites pièces de moteur a un contre-alésage (15) disposé concentriquement à chacun de deux alésages (14), des moyens de fixation du moteur et des moyens de positionnement fixés audit joint (10) pour localiser ledit joint relativement à la première pièce de moteur, lesdits moyens de positionnement étant disposés dans lesdits contre-alésages, chaque contre-alésage et moyen associé de positionnement étant dimensionnés pour un jeu radial exempt d'interférence et antifriction. 2. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de positionnement précités comprennent un certain nombre de rondelles (16), chacune définissant un corps généralement cylindrique (18) ayant un axe, une première extrémité dudit corps comprenant un certain nombre de protubérances radiales (22, 24) qui sont distribuées circonférentiellement autour dudit axe, lesdites protubérances étant distribuées en premier et second groupes axialement espacés, lesdites protubérances de groupes respectifs étant circonférentiellement décalées. 3. Joint selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque protubérance comprend une collerette, en ce que chaque groupe de protubérances (22, 24) comprend un certain nombre de collerettes symétriquement espacées, un groupe de collerettes à l'extrémité supérieure de ladite extrémité dudit corps et un second groupe inférieur de collerettes axialement espacées desdites collerettes supérieures, lesdits groupes étant axialement comprimés l'un vers l'autre pour maintenir ladite rondelle sur ledit joint. 4. Joint selon la revendication 3, caractérisé en ce que les rondelles comprennent deux rondelles (16), lesquelles sont en un métal formable. 5. Joint selon la revendication 4, caractérisé en ce que le jeu sans interférence et antifriction entre chaque rondelle (16) et le contrealésage (14) correspondant a une plage de 0,05 à 0,56 mm de jeu diamétral total. 6. Joint selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps cylindrique (18) comprend une seconde extrémité ayant un bout axialement espacé d'un contact avec le contre-alésage correspondant. 7. Joint selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque rondelle comprend un certain nombre de erans d'arrêt (24), venant de matière, qui sont distribués circonférentiellement autour du centre axial du corps cylindrique de la rondelle, chaque cran d'arrêt s'étendant radialement vers l'extérieur dudit corps généralement cylindrique. 8. Joint selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque rondelle comprend un certain nombre de crans d'arrêt (24) venant de matière, chaque cran d'arrêt étant symétriquement et radialement aligné avec l'une des collerettes inférieures. 9. Joint selon la revendication 8, caractérisé en ce que le corps cylindrique (18), à l'exclusion des crans d'arrêt (24) venant de matière, est diamétralement espacé du contre-alésage (14) de 0,81 à 1,32 mm. 10. Joint selon la revendication 9, caractérisé en ce que chacune des rondelles (16) est formée en acier étamé.