Brevet FR2703108A1 — publié le 19940930

L'invention concerne les moteurs à combustion interne comportant un carter moteur, un boîtier multifonctions (carter de distribution ou boîtier support d'accessoires) fixé sur la face frontale dudit carter et une culasse coiffant ces deux éléments. En particulier, l'invention concerne un dispositif d'étanchéité de la zone de jonction des trois éléments précités. Dans ce type d'architecture, l'étanchéité des constituants, pris deux à deux, est réalisée au niveau des parois en regard, mais l'endroit où les trois éléments sont mutuellement en contact constitue une zone critique qu'il est difficile de rendre étanche avec des moyens classiques (joint plat et dépôt d'un cordon de matière pâteuse, par exemple) du fait, en particulier, des dispersions inévitables sur les cotes des parties adjacentes. Le problème est rendu encore plus complexe lorsque la face en contact d'un des éléments comporte une ouverture dont l'un des bords ne comporte pas de surface d'appui suffisante. En outre, il est avantageux que le dispositif ne comporte pas de dépôt de matière pâteuse, sous forme de cordon ou autre. En effet, le dosage de ces dépôts est difficilement maîtrisable et ne permet pas une automatisation facile du procédé. La solution proposée permet de résoudre ces différents problèmes, dans le cas d'un moteur à combustion interne comprenant un carter cylindre, un boîtier multifonctions, disposé sur la face frontale du carter cylindre et pourvu d'un conduit débouchant dans le plan de son chant d'étanchement, une culasse placée en appui sur la face supérieure du carter et sur le chant précité, coplanaire à ladite face, du boîtier multif onctions et un joint d'étanchéité de culasse disposé entre la face supérieure du carter cylindre et la face en regard de la culasse. Le dispositif d'étanchéité comporte un joint plat interposé entre la face frontale du carter cylindre et la paroi en regard du boîtier multifonctions et un second joint, en forme de bande ou de cordon fermé sur lui-même, disposé perpendiculairement au premier joint, sur la face du chant d'étanchement du boîtier constituée par l'extrémité de sa paroi frontale, sur les faces latérales du chant précité et sur une partie de la face supérieure du carter cylindre située à proximité de la zone des faces adjacentes dudit carter et du boîtier multifonctions, côte à côte avec le joint de culasse, de façon que la culasse vienne en appui serré à la fois sur le joint en forme de bande fermée et sur le joint de culasse. - De préférence, le joint plat est en saillie au-dessus du plan contenant le chant du boîtier et la face supérieure du carter cylindre. - De préférence aussi, le joint en forme de bande fermée et le joint de culasse sont séparés par un intervalle capable d'absorber la fluence de matière dudit joint en forme de bande, correspondant à son écrasement sous l'effet de la force exercée, au montage, par la culasse. On précisera que le joint en forme de bande fermée comporte une moulure engagée dans une gorge réceptrice ménagée dans les surfaces en regard des faces latérales du chant et de la face supérieure du carter cylindre. - Selon des variantes - la moulure est formée de saillies discontinues. - les saillies coopèrent avec des trous pratiqués dans les mêmes surfaces et selon le même tracé que la gorge. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés, dans lesquels -la figure I est une vue en coupe partielle d'un moteur comportant un dispositif d'étanchéité conforme à l'invention, - la figure 2 est un agrandissement de la partie cerclée A de la figure 1 et, - la figure 3 est une vue de dessus partielle de la partie carter-boltier multifonctions équipée des joints selon 1' invention. La figure 1 montre le carter cylindre 1 d'un moteur à combustion interne, sur la face frontale 2 duquel est placé en appui un boîtier multifonctions 3. Ce boîtier sert de support à divers accessoires: pompe à eau, à huile, galets tendeurs de courroie... ce boîtier peut être aussi le carter de distribution. Une culasse 4 vient coiffer la face supérieure 5 du carter 1 et le chant 6 du boîtier 3, coplanaire à ladite face 5. Un conduit 7 est ménagé dans le boîtier multifonctions, il sert, par exemple, au retour d'huile et débouche dans le plan du chant 6, au droit d'un conduit 8 coopérant de la culasse. Dans ce mode de réalisation, on voit bien sur les figures que l'épaisseur de la paroi 9 du boîtier multifonctions 3 qui se trouve au contact de la face frontale 2 du carter cylindre, est mince par rapport à l'épaisseur des autres parois dudit boîtier. Par conséquent, il n'est pas possible d'appliquer un joint d'étanchéité sur l'extrémité de la paroi 9 qui se trouve dans le plan du chant 6, au débouché du conduit 7. C'est dans cette configuration que la présente invention se révèle la plus avantageuse. Pour réaliser l'étanchéité de la zone adjacente au conduit 7, on place un joint 11 en élastomère, réalisé sous forme de bande ou cordon fermé sur lui-même, sur les faces latérales 6a,6b,6c du chant 6 présentant une surface d'appui suffisamment large, et sur la partie de la face supérieure 5 du carter cylindre située à proximité de la zone de contact entre la face frontale 2 dudit carter et la paroi 9 du boîtier multifonctions 3. Le joint 11 se trouve ainsi conformé de façon sensiblement rectangulaire pour entourer totalement la section débouchante du conduit 7. Un joint plat 12 métallique, comportant ou non des cordons en élastomère, est interposé entre la paroi 9 du boîtier 3 et la face frontale 2 du carter cylindre. Ce joint 12 fait saillie d'une distance C au-dessus du plan du chant 6 et de la face supérieure 5, de façon à éviter toute infiltration de liquide dans l'interface. La hauteur C est supérieure à l'écart maximum de niveau admissible entre le plan du chant 6 du boîtier et celui de la face supérieure 5 du carter, ainsi la saillie du joint 12 est conservée dans tous les cas. Dans le plan de joint, les deux extrémités du joint 12 sont recouvertes par le joint 11. Dans ces parties l'étanchéité est réalisé de façon encore plus satisfaisante, du fait de la coopération entre la plaque métallique du joint 12 et l'élastomère du joint 11. I1 est donc intéressant que la longueur de ce recouvrement soit la plus grande possible et par conséquent que l'épaisseur L des faces latérales 6b,6c du chant 6, qui conditionne l'épaisseur du joint 11, soit, elle-même, importante. Le joint 11 est positionné et maintenu en place au moyen d'une moulure 13, venue de forme, engagée dans une gorge 14 ménagée dans les faces latérales du chant 6 du boîtier 3 et la face supérieure 5 du carter 1. En variante (non représentée), la moulure 13 continue peut être remplacée par des saillies engagées, soit dans la gorge 14, soit dans des trous complémentaires pratiqués selon le même tracé que la gorge 14. Un joint de culasse 15 est placé, comme il est connu, entre la face supérieure 5 du carter cylindre et la face en regard de la culasse 4. Ce joint 15 ne recouvre pas toute la surface de la face 5 du carter 1, il laisse libre la partie de cette surface qui sert d'appui au joint 11, de façon que les deux joints soient disposés côte à côte, dans le même plan, avant d'être recouverts par la culasse. De préférence, et pour les raisons que l'on exposera ci-après, un intervalle j est ménagé entre la partie îîd du joint 11, en appui sur la face 5 du carter, et l'extrémité en regard du joint de culasse 15. Au montage, la culasse 4 comprime à la fois le joint de culasse 15 et le joint en élastomère 11. Comme le joint 15 est plat et métallique, il offre une résistance déterminée à la compression. Par conséquent, la hauteur serrée du joint 11 sera déterminée, elle aussi, par l'épaisseur de ce joint et, pratiquement, constante L'étanchéité du joint 11 est parfaitement maîtrisée et, de ce fait, optimale lorsque l'effort de compression s'exerce sur lui selon un sens unique, celui de la force F engendrée lors de la mise en place de la culasse. C'est pour cela que l'on prévoit, de préférence, un intervalle j entre sa partie îîd et l'extrémité du joint de culasse. En effet, au cours de la compression, le joint en élastomère a tendance à s'étendre latéralement et, donc, en direction du joint de culasse 15, lequel est susceptible d'engendrer dans ledit joint des forces parasites capables de le déformer de façon erratique, empêchant ainsi la maîtrise de son comportement. L'intervalle j est donc calculé pour éviter tout contact entre les deux joints au cours de la compression. On a donc réalisé un dispositif d'étanchéité simple, ne faisant appel qu'à deux éléments, sans apport de matière pâteuse et dont le montage peut être facilement automatisé. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'étanchéité pour moteur à combustion interne comprenant un carter cylindre (1), un boîtier multifonctions (3) disposé sur la face frontale (2) du carter cylindre et pourvu d'un conduit (7) débouchant dans le plan de son chant (6) d'étanchement, une culasse (4) placée en appui sur la face supérieure (5) du carter (1) et sur le chant (6), coplanaire à ladite face (5), et un joint d'étanchéité de culasse (15) disposé entre la face supérieure (5) du carter cylindre et la face en regard de la culasse (4), caractérisé en ce qu'il comporte un joint plat (12) interposé entre la face frontale (2) du carter cylindre et la paroi (9) en regard du boîtier multifonctions et un second joint (11), en forme de bande ou de cordon fermé sur luimême, disposé perpendiculairement au premier joint, sur la face (6a) du chant (6) du boîtier constituée par l'extrémité de la paroi frontale (10) dudit boîtier, sur les faces latérales (6b,6c) du chant (6) précité et sur une partie de la face supérieure (5) du carter située à proximité de la zone des faces adjacentes, respectivement (2),(9), dudit carter (1) et du boîtier (3), côte à côte avec le joint de culasse (15), de façon que la culasse (4) vienne en appui serré à la fois sur le joint (11) et sur le joint de culasse (15). 2 - Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint plat (12) est en saillie (E) au-dessus du plan contenant le chant (6) du boîtier et la face supérieure (5) du carter. 3 - Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le joint (11) et le joint de culasse (15) sont séparés par un intervalle (j) capable d'ab orbes la fluence de matière dudit joint (11), correspondant à son écrasement sous l'effet de la force (F) exercée par la culasse (4). 4 - Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (11) comporte une moulure (13) engagée dans une gorge réceptrice (14) ménagée dans les surfaces en regard des faces latérales (6a,6b,6c) du chant (6) et de la face supérieure (5) du carter cylindre. 5 - Dispositif d'étanchéité selon la revendication 4, caractérisé en ce que la moulure (13) est formée de saillies discontinues. 6 - Dispositif d'étanchéité selon la revendication 5, caractérisé en ce que les saillies coopèrent avec des trous pratiqués dans les mêmes surfaces et selon le même tracé que la gorge (14). 7 - Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (11) est en élastomère. 8 - Dispositif d'étanchéité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le joint (12) est métallique et comporte des cordons en élastomère.