Brevet FR2705407A1 — publié le 19941125

- 1 - 2705407 La présente invention concerne une pièce métallique creuse, telle qu'un carter inférieur de moteur de véhicule automobile, ladite pièce présentant une surface supérieure périphérique destinée à être appliquée contre une surface en regard d'une deuxième pièce pour réaliser une étanchéité entre elles, un joint d'étanchéité étant interposé entre lesdites surfaces, et des organes de fixation étant prévus pour relier lesdites pièces au niveau desdites surfaces en traversant ledit joint. Les joints d'étanchéité utilisés traditionnellement pour des carters inférieurs de moteurs, présentent l'inconvénient de ne pas éliminer tous les risques de fuite d'huile hors du carter, notamment au niveau du passage de vis de fixation dans des trous ménagés dans le joint et dans les surfaces en regard des pièces, du fait des vibrations transmises par le contact métal sur métal entre les pièces et des forces de cisaillement auxquelles le joint d'étanchéité et le carter sont soumis lors du fonctionnement du moteur. La périphérie du carter est également soumise à de fortes pressions lors du serrage des vis de fixation. En effet, des efforts de serrage très élevés doivent être appliqués pour suffisamment déformer le joint de manière à assurer une étanchéité suffisante, ce qui peut provoquer des contraintes très fortes, à la périphérie du carter. Par ailleurs, il arrive que le joint fortement comprimé ne puisse fluer vers l'extérieur en raison d'un emprisonnement de la totalité de son volume. Dans ce cas, sa dilatation peut entraîner l'arrachage des vis de fixation et endommager le carter, par exemple lors d'une forte élévation de température du moteur. La présente invention a pour but de proposer une pièce métallique creuse, telle qu'un carter inférieur de moteur de véhicule automobile, permettant de réaliser une excellente étanchéité entre le carter inférieur et le bloc-moteur et les paliers en regard, malgré les vibrations des organes du moteur, tout en évitant les inconvénients des carters connus, notamment en ce qui concerne l'effort de serrage. La présente invention a pour objet une pièce métallique creuse, telle qu'un carter inférieur de moteur de véhicule automobile, caractérisée par le fait qu'elle est monobloc et comporte à sa partie supérieure un rebord périphérique réalisé par déformation de la paroi de la pièce, dans lequel sont ménagés des trous traversants pour le passage d'organes de fixation, tels que des vis de serrage, et une gorge réalisée par déformation de la paroi dudit rebord pour la réception d'un joint d'étanchéité. - 2 - 2705407 Le rebord périphérique est rigidifié du fait de la présence de la gorge qui constitue une nervure en saillie de la paroi du rebord périphérique. Le rebord périphérique comporte avantageusement une bordure périphérique et des alternances de parties planes, dans lesquelles sont ménagés les trous traversants, et de parties en saillie, ladite gorge étant réalisée entre ces dernières et la bordure périphérique. La gorge peut âtre continue ou constituée de tronçons réalisés le long desdites parties en saillie. Le joint comporte avantageusement, au niveau desdites parties planes, une forme annulaire asymétrique et une section transversale plus grande que la section en longueur courante du joint. En augmentant la largeur de la section des parties annulaires du joint, on empêche le joint de flamber et de se tordre, ce qui lui permet de travailler principalement en compression et donc d'assurer l'étanchéité entre les surfaces en regard des pièces. Avantageusement les parties en saillie du rebord sont situées à une hauteur, par rapport aux parties planes du rebord, supérieure à celle du sommet de la bordure périphérique. L't effort de serrage nécessaire pour appliquer et solidariser les surfaces des deux pièces l'une contre l'autre est ainsi limité car la surface de contact entre les surfaces des deux pièces est moindre. En outre, du fait de la différence de hauteur entre le sommet de la bordure périphérique et les parties en saillie du rebord, le joint peut s'écraser lors du rapprochement des pièces sans engendrer un trop plein de matière, au niveau de la gorge, car la matière élastomère du joint peut fluer hors de la gorge entre le sommet de la bordure périphérique et la pièce en regard, ce qui limite l'effort de serrage. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire ci-après, à titre d'exemple illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue de dessus d'un carter inférieur monobloc de moteur selon la présente invention, - la figure 2 est une vue partielle en coupe transversale d'un joint d'étanchéité statique logé dans une gorge ménagée dans le rebord périphérique du carter inférieur, selon la ligne A-A de la figure 1. - la figure 3 est une vue partielle en coupe transversale du joint d'étanchéité statique logé sur une partie plane du rebord périphérique du carter inférieur, selon la ligne B-B de la figure 1, - 3 - 2705407 - la figure 4 est une vue partielle en coupe transversale du joint d'étanchéité statique logé dans la gorge du rebord périphérique du carter inférieur, selon la ligne C-C de la figure 1, - la figure 5 est une vue en coupe transversale du carter inférieur, selon la ligne D-D de la figure 1, - la figure 6 est une vue partielle en coupe transversale du joint d'étanchéité statique de la figure 2, écrasé entre le fond de la gorge du rebord périphérique du carter inférieur et une surface d'un bloc-moteur supérieur. On voit sur le dessin un carter inférieur monobloc 1 qui comporte un rebord supérieur périphérique 2, réalisé à l'extrémité supérieure des parois latérales 3 du carter 1. Le carter 1 avec son rebord 2 est réalisé d'un seul tenant par formage mécanique, notamment par emboutissage. Le carter 1 comporte à ses extrémités longitudinales des parties semicirculaires la, (voir figures 1 et 5) dans lesquelles les paliers d'un vilebrequin, non représenté sur le dessin, peuvent être logés. Le rebord périphérique 2 comporte une bordure périphérique 4 de section sensiblement en forme de S (voir figures 2 et 3) constituée d'une partie verticale et d'une partie horizontale, sauf au niveau des parties semi-circulaires la. On voit sur la figure 4 que la bordure 4 est verticale et ne comporte pas de partie horizontale le long des parties semi-circulaires la. Le rebord périphérique 2 comporte des alternances de parties en saillie 5 et de parties planes 2a dans lesquelles sont ménagés des trous traversants 6 pour le passage d'organes de fixation, tels que des vis de serrage, non représentés sur le dessin. Une gorge 7 formée de tronçons de gorge est réalisée entre la bordure périphérique 4 et les parties en saillie 5 le long desdites parties en saillie. Un joint d'étanchéité statique constitué de parties annulaires asymétriques 8 auxquelles se raccordent tangentiellement des tronçons 9 est représenté sur les figures 2 à 4. Les parties annulaires asymétriques 8 du joint d'étanchéité sont disposées au niveau des parties planes 2a, alors que les tronçons 9 qui constituent la longueur courante du joint sont logés dans la gorge 7. Les tronçons 9 du joint d'étanchéité ont une section sensiblement quadrangulaire. - 4 - 2705407 Le joint d'étanchéité comporte à mi-hauteur des épaulements latéraux qui se prolongent par des nervures longitudinales 10. Ces dernières maintiennent et diminuent l'encombrement du joint d'étanchéité à l'intérieur de la gorge 7, ce qui augmente donc l'espace disponible à l'intérieur de la gorge 7 avant écrasement. Chaque partie annulaire asymétrique 8 du joint d'étanchéité comporte un trou traversant 11 sensiblement excentré (voir figure 3). Le diamètre des trous traversants 11 est sensiblement inférieur à celui des trous traversants 6 ménagés dans les parties planes 2a, afin de solidariser le joint d'étanchéité avec la vis de serrage lors du montage. Par exemple, on peut réaliser un trou traversant 11 ayant un diamètre de 5,6 mm, pour un trou traversant 6 ayant un diamètre de 6 mm. La partie annulaire asymétrique 8 est plus large du cSté opposé au raccordement tangentiel avec les tronçons de longueur courante 9 pour éviter la torsion et le flambage du joint lors de son écrasement. Le sommet 12 du tronçon 9 du joint d'étanchéité est légèrement arrondi sur la figure 2 alors qu'il comporte deux bourrelets d'étanchéité sur la figure 4, au niveau des parties semi-circulaires la du carter 1. Dans ce dernier cas, la matière élastomère du joint peut fluer entre les bourrelets d'étanchéité, ce qui réalise une meilleure étanchéité. Les parties en saillie 5 du rebord 2 sont situées à une hauteur, par rapport aux parties planes 2a du rebord 2, supérieure à celle du sommet de la bordure périphérique 4. La figure 6 représente un tronçon 9 du joint d'étanchéité statique écrasé entre le fond de la gorge 7 du carter inférieur 1 et une surface d'un bloc-moteur supérieur 13. La matière élastomère du joint d'étanchéité a flué à l'intérieur de la gorge 7 et la partie supérieure du joint forme deux bourrelets latéraux 14 écrasés entre la surface du bloc-moteur 13 et les parties arrondies supérieures respectivement des parties en saillie 5 et de la bordure périphérique 4. On voit sur la figure 6 que, même après rapprochement des deux pièces, le sommet de la bordure périphérique 4 reste écarté de la surface plane du bloc-moteur 13 d'une distance d. Bien entendu, on peut réaliser, dans une variante non représentée sur le dessin, un carter inférieur comportant une gorge apte à loger entièrement le joint d'étanchéité. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec mode de réalisation particulier, il est évident qu'elle n'y est nullement limitée et - 5 - 2705407 qu'on peut lui apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir de son cadre ni de son esprit. - 6 - 2705407 REVENDICATIONS 1. Pièce métallique creuse, telle qu'un carter inférieur de moteur de véhicule automobile, caractérisée par le fait qu'elle est monobloc et comporte à sa partie supérieure un rebord périphérique (2) réalisé par déformation de sa paroi (3), rebord dans lequel sont ménagés des trous traversants (6) pour le passage d'organes de fixation, tels que des vis de serrage, et une gorge (7) réalisée par déformation de la paroi dudit rebord périphérique (2) pour la réception d'un joint d'étanchéité (8,9). 2. Pièce métallique creuse, selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le rebord périphérique (2) comporte une bordure périphérique (4) et des alternances de parties planes (2a), dans lesquelles sont ménagés les trous traversants (6), et de parties en saillie (5), ladite gorge (7) étant réalisée entre ces dernières et la bordure périphérique (4). 3. Pièce métallique creuse selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les parties en saillie (5) du rebord périphérique (2) sont situées à une hauteur, par rapport aux parties planes (2a) du rebord périphérique (2), supérieure à celle du sommet de la bordure périphérique (4). 4. Pièce métallique creuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'elle est réalisée par emboutissage. 5. Pièce métallique creuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le joint (8,9) comporte, au niveau desdites parties planes (2a), une forme annulaire asymétrique (8) et une section transversale plus grande que la section en longueur courante du joint.