Brevet FR2691505A1 — publié le 19931126

- La présente invention est relative à un dispositif d'étanchéité d'arbre de moteur à combustion interne, en particulier de véhicule automobile. On assure traditionnellement l'étanchéité d'un arbre de moteur à combustion interne tournant dans le carter du moteur par l'intermédiaire de bagues d'étanchéité, emmanchées à force dans un alésage du carter, et comportant intérieurement une garniture d'étanchéité pourvue d'au moins une lèvre assurant une étanchéité dynamique vis-à-vis de l'arbre en rotation. Il a déjà été proposé de compléter l'étanchéité au moyen de couvercles en un métal léger, tel qu'un alliage d'aluminium, comportant un évidement intérieur pour le passage de l'arbre, engagés autour de celui-ci et en appui par une face frontale, généralement pourvue d'un joint d'étanchéité, contre la face extérieure du carter. Il a également été proposé d'associer les deux pièces mentionnées cidessus en prévoyant dans la face frontale du couvercle un évidement apte à loger la bague d'étanchéité dynamique, ou encore de réaliser une garniture d'étanchéité dynamique directement sur le couvercle. La présente invention se propose de réaliser un dispositif qui, tout en offrant les qualités d'étanchéité des dispositifs connus, est d'une mise en oeuvre plus simple tant sur le plan de la fabrication et de la mise en place que d'un éventuel démontage, qui assure en outre une fonction d'étanchéité supplémentaire au niveau de la cuvette d'huile constituant la partie inférieure du carter, et qui est facilement recyclable après démontage. Le dispositif selon la présente invention se caractérise essentiellement par le fait qu'il comprend une armature annulaire en tôle métallique, notamment en acier, présentant, de part et d'autre d'une portée axiale, une première portée radiale dirigée vers l'intérieur, à l'extrémité de laquelle est fixée une garniture d'étanchéité pourvue d'au moins une lèvre apte à venir au contact de l'arbre du moteur, et une seconde portée radiale, dirigée vers l'extérieur, à l'extrémité de laquelle est réalisé un bourrelet d'étanchéité apte à être écrasé contre la paroi extérieure du carter du moteur, et un couvercle, en un métal léger, tel qu'un alliage d'aluminium, comportant un évidement centrale annulaire et, à sa périphérie, des moyens pour sa fixation sur la paroi du carter, ledit couvercle étant solidarisé de la seconde portée radiale de ladite armature. La solidarisation du couvercle avec l'armature est avantageusement réalisée par sertissage avec engagement à ajustement serré de bossages, 2 2691505 faisant saillie vers l'arrière de la seconde portée radiale de l'armature, dans des trous prévus à cet effet dans la face frontale du couvercle. Les bossages et les trous correspondants présentent avantageusement une forme en contre-dépouille et de préférence une forme tronconique de diamètre croissant vers l'arrière du dispositif. Le nombre et la disposition des bossages et des trous correspondants peuvent être quelconques Dans un mode particulier de réalisation, il est prévu deux bossages et deux trous correspondants au voisinage de la partie inférieure du dispositif. Avantageusement, le dispositif comporte un bord inférieur rectiligne destiné à être disposé sensiblement au niveau de la zone de séparation entre la partie supérieure du carter et la partie inférieure formant cuvette d'huile, le bourrelet d'étanchéité du dispositif comportant une partie rectiligne réalisée le long de ce bord inférieur rectiligne et dépassant vers le bas du dispositif au-delà dudit bord inférieur rectiligne de celui-ci. Le bourrelet d'étanchéité, réalisé de préférence en élastomère, en saillie de la face frontale de l'armature, se trouve écrasé contre la face extérieure de la paroi du carter lors du serrage d'éléments de fixation, tels que des vis, engagés dans des trous correspondants ménagés à la périphérie du couvercle On assure ainsi une étanchéité statique fiable entre le couvercle et le carter, en particulier vis-à-vis de l'élément de carter inférieur, ce qui n'était pas obtenu jusqu'à présent. Simultanément, la garniture d'étanchéité, également en élastomère, prévue à l'extrémité de la première portée radiale de l'armature assure une étanchéité dynamique vis-à-vis de l'arbre en rotation dans le carter. La mise en place du dispositif est particulièrement simple dans la mesure o il n'est plus nécessaire d'emmancher à force une bague d'étanchéité dans un alésage du carter. Il suffit, comme indiqué ci-dessus, d'appliquer le dispositif contre la face extérieure de la paroi du carter et de serrer les éléments de fixation prévus à cet effet. Le démontage du dispositif s'effectue également de manière simple par simple déserrage des éléments de fixation. Le dispositif peut alors être facilement recyclé en séparant le couvercle de l'armature. Dans le but de mieux faire comprendre l'invention on va maintenant. en décrire à titre d'exemple nullement limitatif un mode de réalisation préféré en référence au dessin annexé dans lequel: 3 2691505 la figure 1 est une vue en élévation frontale d'un dispositif d'étanchéité selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe selon II-II de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe selon III-III de la figure 1, et la figure 4 est une vue en coupe selon IV-IV de la figure 1. Le dispositif selon l'invention comporte une armature métallique, notamment en t 8 le d'acier, désignée globalement par 1, constituée comme on le voit le mieux sur les figures 2 et 3, par une portée annulaire axiale 2 prolongée d'un seul tenant de part et d'autre, d'une part par une portée radiale 3 dirigée vers l'intérieur, et d'autre part par une portée radiale 4 dirigée vers l'extérieur. A l'extrémité de la portée radiale 3, dirigée vers l'intérieur, est surmoulée, une garniture d'étanchéité en élastomère 5 comprenant une lèvre principale 6 pourvue d'une arête d'étanchéité et une lèvre secondaire anti-poussière 7. L'arête de la lèvre principale 6 est destinée à venir en appui contre l'arbre rotatif (non représenté) du moteur L'appui sur l'arbre est assuré, de manière conventionnelle par un ressort-jarretière, non représenté, logé dans un évidement 8 de garniture 5. A l'extrémité de la seconde portée radiale 4 de l'armature 1, est surmoulé un bourrelet d'étanchéité en élastomère qui comporte une partie 9 a présentant une forme circulaire prolongée par deux parties droites, comme on le voit le mieux sur la figure 1, et une partie rectiligne 9 b s'étendant le long du bord inférieur du dispositif Le bourrelet 9 a, 9 b fait saillie vers l'avant (vers la gauche sur les figures 2 et 3) de la face frontale de la portée radiale 4 de l'armature. Le dispositif comporte en outre un couvercle 10 en métal léger, notamment en alliage d'aluminium, de dimensions extérieures plus grandes que l'armature 1, ledit couvercle comportant un évidement central annulaire Il logeant les branches 2 et 3 de l'armature et la garniture d'étanchéité dynamique 5, comme on le voit le mieux sur les figures 2 et 3. Le couvercle 10 comporte une face frontale 12 contre laquelle vient s'appliquer la face arrière de la seconde portée radiale 4 de l'armature 1 La solidarisation de la portée 4 avec l'armature 10 s'effectue, comme on le voit le mieux sur la figure 4, à l'aide de bossages 13 enfoncés à ajustement serré dans des trous 14 débouchant dans la face frontale 12 du couvercle 10. -4- Dans l'exemple de réalisation illustré, il est prévu deux bossages 13 et deux trous correspondants 14 réalisés au voisinage de la partie inférieure du dispositif. De façon à assurer une meilleure solidarisation de l'armature par rapport au couvercle, les bossages 13 et les trous 14 présentent une forme en contre-dépouille, par exemple une forme tronconique s'élargissant en direction de l'arrière du dispositif. Pour la fixation du dispositif sur la paroi extérieure d'un carter de moteur, le couvercle 10 comporte à sa périphérie une pluralité de trous 15 permettant le passage de vis de fixation, non représentées. Comme on le voit sur la figure 3, la partie inférieure rectiligne 9 b du bourrelet d'étanchéité dépasse vers le bas du bord inférieur 16 du couvercle 10 d'une distance e, de par exemple 0,3 mm, de telle sorte que la partie 9 b du bourrelet assure simultanément l'étanchéité vis-à-vis de la paroi extérieure de la partie inférieure du carter constituant la cuvette d'huile. Pour la clarté du dessin, le carter du moteur n'est pas illustré et se trouve, en regardant les figures 2 et 3, sur la gauche du dessin. Le dispositif illustré est facilement mis en place d'un seul tenant sur la paroi extérieure du carter par engagement de vis de fixation dans les trous 15 du couvercle 10 prévus de manière à être alignés avec des trous correspondants ménagés dans la paroi du carter. Le démontage s'effectue également très simplement par simple dégagement des éléments de fixation. Pour un éventuel recyclage des composants du dispositif après démontage, il suffit de dégager les bossages 13 de l'armature des trous correspondants 14 du couvercle, par exemple en appliquant des chocs sur l'armature de manière à séparer les deux pièces et récupérer les composants en matériaux différents. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode particulier de réalisation, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter différentes variantes et modifications sans pour autant sortir ni de son cadre ni de son esprit. -5- REVENDICATIONS 1 Dispositif d'étanchéité d'arbre de moteur à combustion interne, en particulier de véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comprend une armature annulaire en tôle métallique, notamment en acier ( 1), présentant, de part et d'autre d'une portée axiale ( 2) une première portée radiale ( 3) dirigée vers l'intérieur, à l'extrémité de laquelle est fixée une garniture d'étanchéité ( 5) pourvue d'au moins une lèvre ( 6) apte à venir au contact de l'arbre du moteur, et une seconde portée radiale ( 4), dirigée vers l'extérieur, à l'extrémité de laquelle est réalisé un bourrelet d'étanchéité ( 9 a,9 b) apte à être écrasé contre la paroi extérieure du carter du moteur, et un couvercle ( 10) en un métal léger, tel qu'un alliage d'aluminium, comportant un évidement central annulaire ( 11) et, à sa périphérie, des moyens ( 15) pour sa fixation sur la paroi du carter, ledit couvercle étant solidarisé de la seconde portée radiale ( 4) de ladite armature ( 1). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la solidarisation du couvercle avec l'armature est réalisée par sertissage avec engagement à ajustement serré de bossages ( 13), faisant saillie vers l'arrière de la seconde portée radiale ( 4) de l'armature ( 1) dans des trous ( 14) prévus dans la face frontale ( 12) du couvercle ( 10). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les bossages ( 13) et les trous correspondants ( 14) présentent une forme en contre-dépouille, et de préférence une forme tronconique de diamètre croissant vers l'arrière du dispositif. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait qu'il comprend deux bossages ( 13) et deux trous ( 14) correspondants disposés au voisinage de sa partie inférieure. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un bord inférieur rectiligne, le bourrelet d'étanchéité comportant une partie rectiligne ( 9 b) réalisée le long dudit bord inférieur rectiligne et dépassant vers le bas du dispositif au-delà dudit bord inférieur rectiligne de celui-ci. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite garniture d'étanchéité ( 5) et ledit bourrelet d'étanchéité ( 9 a,9 b) sont réalisés en élastomère. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les moyens pour la fixation du couvercle sur la paroi du carter comportent une pluralité de trous ( 15) 6 2691505 disposés à la périphérie du couvercle ( 10), destinés au passage d'organes de fixation, tels que des vis, aptes à s'engager dans des trous correspondants ménagés dans la paroi du carter.