Brevet FR2752015A1 — publié le 19980206

La présente invention concerne une unité d'entraînement pour une pompe d'alimentation en réfrigérant d'un moteur à combustion interne, se composant d'une cloche de roulement, pouvant être montée sur le bloc-moteur, pour l'arbre d'entraînement de la pompe, ainsi que d'un dispositif d'étanchéité, installé entre la cloche de palier et l'arbre d'entraînement. Une unité d'entraînement de ce type est connue d'après le brevet européen EP 0 641 947 A2. Selon ce document, la roue de la pompe est fixée sur le carter d'un embrayage à frottement visqueux, qui est lui-même monté de façon tournante sur l'arbre d'entraînement, fixé au disque d'entraînement de l'embrayage à frottement visqueux. Ce disque d'entraînement pénètre d'une manière connue dans une chambre de travail située à l'intérieur du carter, monté de façon tournante et qui est rempli par exemple d'une huile de silicone. Sous l'action d'un mouvement d'entraînement de l'arbre d'entraînement, produit d'une manière classique par le moteur et par l'intermédiaire d'une courroie trapézoïdale, le carter d'embrayage est entraîné sous l'effet de forces de cisaillement et il produit un entraînement de la roue de la pompe. Dans ce mode de construction, également le carter d'embrayage relié solidement à la roue de pompe, est disposé dans l'écoulement d'eau de refroidissement, et il faut par conséquent prévoir une étanchéité efficace et sure de l'arbre tournant d'entraînement par rapport à la cloche de palier installée en position fixe sur le bloc-moteur. On a tenté d'établir cette étanchéité au moyen de deux bagues d'étanchéité dont l'une est montée de façon tournante sur le carter d'embrayage tandis que l'autre est emmanchée en position fixe dans un évidement de la cloche de palier. Il s'est avéré que de tels joints d'étanchéité en deux parties, qui sont à monter séparément, ne permettent pas de remplir en toute sécurité la condition d'établissement d'une étanchéité 2 2752015 durable. Egalement, le montage de tels joints d'étanchéité est compliqué à cause de l'ajustement serré nécessaire. Lorqu'on doit utiliser des joints d'étanchéité à anneaux glissants d'une seule pièce et de types connus, comme ceux qui sont connus par exemple sous la désignation "Unitizer-Dichtung", qui devraient satisfaire à l'impératif d'établissement d'une étanchéité permanente, on rencontre alors, dans les modes de construction connus, des difficultés importantes au montage lorsque la bague extérieure d'étanchéité doit être emmanchée dans la cloche de roulement. L'évidement prévu dans la cloche de roulement n'est notamment plus accessible quand l'embrayage associé à la roue à ailettes de la pompe est emmanché sur l'arbre d'entraînement et relié d'une autre manière. Une réalisation en deux parties de la cloche de roulement, qui pourrait alors remédier à cette difficulté, est trop compliquée. L'invention a en conséquence pour but d'agencer une unité d'entraînement du type défini ci-dessus, de telle sorte qu'il soit possible d'utiliser un des joints d'étanchéité à anneaux glissants, d'une seule pièce, de types connus, sans rencontrer cependant des difficultés au montage. Dans une unité d'entraînement du type défini ci- dessus, l'invention consiste en ce que le dispositif d'étanchéité se compose d'un joint d'étanchéité à anneau glissant de type connu ("Unitizer-Dichtung), prémonté, intrinsèquement fermé et dont la partie tournante est maintenue sur un collet périphérique de la pompe tandis que la partie fixe est maintenue sur un bord de la virole d'un anneau porteur dont l'autre bord peut être fixé de façon étanche entre la cloche de roulement et le bloc-moteur. Avec cet agencement, il n'est plus nécessaire d'emmancher le joint d'étanchéité dans un évidement de la cloche de roulement. La zone de fixation de la bague extérieure du joint d'étanchéité est décalée par l'anneau porteur en un endroit facilement accessible, notamment dans la zone de fixation de la cloche de 3 2752015 roulement sur le bloc-moteur. Avec cet agencement, on peut être assuré de la sécurité du joint d'étanchéité sans qu'il se pose des problèmes de montage. La pompe à eau, avec ou sans embrayage à frottement visqueux, peut être prémontée de cette manière, également en association avec son joint d'étanchéité, sous forme d'un composant, qui est alors reliée à l'arbre d'entraînement, et simultanément également, on obtient un montage non tournant du joint d'étanchéité à anneau glissant. Selon une autre caractéristique de l'invention, le collet de la pompe, sur lequel est fixée la partie tournante du joint d'étanchéité à anneau glissant, est constitué par un carter, relié de façon non tournante à la roue de pompe, d'un embrayage à frottement visqueux disposé avant la pompe. Cette forme de réalisation permet un maintien particulièrement simple de la partie tournante du joint d'étanchéité. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'anneau porteur peut être agencé sous forme d'un entonnoir, dont la partie la plus étroite reçoit la partie fixe du joint d'étanchéité à anneau glissant, cette partie la plus étroite pouvant être pourvue d'un profil cylindrique comportant un bord recourbé afin que, de cette manière, elle puisse entourer la partie de forme annulaire du joint d'étanchéité à anneau glissant. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la partie la plus large de l'anneau porteur se prolonge par une collerette dirigée vers l'extérieur et qui peut être fixée, en étant pourvue d'une bague d'étanchéité, entre le bloc-moteur et la cloche de roulement. Cet anneau porteur en forme d'entonnoir peut, en association avec le joint d'étanchéité à anneau glissant, avec l'embrayage à frottement visqueux et avec l'anneau de pompe, être préassemblé sous forme d'un ensemble unitaire. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, la collerette de l'anneau porteur peut s'accrocher sur un collet de la cloche de palier et être fixée sur celui-ci de 4 2752015 telle sorte que, lors du montage, le centrage du joint d'étanchéité et de la roue de pompe puisse être réalisé de manière simple. Le collet de la cloche de roulement peut former, sur son pourtour extérieur, la paroi intérieure d'une rainure périphérique, qui peut servir à recevoir le bord extérieur recourbé de la collerette de l'anneau porteur, ainsi qu'une bague d'étanchéité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une unité d'entraînement conforme à l'invention pour la pompe à eau d'un moteur à combustion interne, dans un état d'installation sur le moteur, et - la figure 2 représente l'unité d'entraînement de la figure 1, avec le joint d'étanchéité et son anneau porteur prémontés. Sur la figure -1 est représentée une unité d'entraînement 1 conforme à l'invention, pour assurer l'entraînement de la pompe d'alimentation en réfrigérant d'un moteur à combustion interne, dont le bloc-moteur 2 est pourvu de canaux, non représentés en détail, assurant la circulation d'un réfrigérant et dont un canal 3 débouche avant la zone d'admission 4 d'une roue de pompe 5, dont les ailettes 6 sont incurvées et orientées radialement vers l'extérieur, d'une manière connue, et se terminent en avant d'une chambre de refoulement 7 à partir de laquelle le réfrigérant est à nouveau mis en circulation dans les canaux de refroidissement du bloc-moteur 2. Dans l'exemple de réalisation considéré, le rotor 5 de la pompe est relié solidement au carter 8 de l'embrayage à frottement visqueux, dont le disque d'entraînement 9 tourne dans une chambre de travail formée à l'intérieur du carter 8. Le disque d'entraînement 9 est réalisé d'une seule pièce avec un moyeu 10, qui est emmanché 2752015 sur un arbre d'entraînement 11. Cet arbre d'entraînement 11 est lui- même engage, avec un roulement 12, dans une cloche 13, qui est fixée à l'aide d'une bride 14 sur une paroi du bloc- moteur 2. L'arbre d'entraînement 11 est pourvu, sur sa partie sortant du roulement 12, d'une poulie 15 qui peut être entraînée, d'une manière non représentée en détail, par une courroie trapézoidale, elle-même entraînée par l'arbre du moteur. Le carter 8 de l'embrayage à frottement visqueux est monté avec possibilité de rotation et par l'intermédiaire du roulement 16 sur le moyeu 10, dont l'étanchéité par rapport au roulement 16 est assurée par l'intermédiaire du joint d'étanchéité 17 et qui est pourvu d'un couvercle de fermeture 18, sur lequel est montée la roue de pompe 5; ce couvercle est situé, dans sa zone centrale, en regard d'une extrémité frontale fermée 10a du moyeu 10 et il est pourvu dans cette zone d'une aptitude de déformation élastique. Le carter 8 de l'embrayage à frottement visqueux forme, sur le côté opposé au joint d'étanchéité 17 et en arrière du roulement 16, un collet cylindrique 19 sur lequel est emmanchée la partie tournante 20 d'un joint d'étanchéité à anneau glissant 21 intrinsèquement fermé. La partie fixe du joint d'étanchéité 21, qui se compose d'un anneau glissant 24, déplaçable élastiquement en direction axiale et soumis à la force d'un ressort 23, est emmanchée par sa coque extérieure 25 dans le collet cylindrique 26 d'un anneau porteur 27, qui a la forme d'une enveloppe en forme d'entonnoir, s'élargissant du collet 26 vers l'extérieur. L'anneau porteur 27 est prolongé extérieurement par un rebord 28, qui s'accroche sur un collet 29 de la cloche de roulement 13 et qui peut être fixé sur celle-ci. Ce collet 29 forme par son pourtour extérieur la paroi intérieure d'une rainure périphérique 30, qui sert à recevoir la partie extérieure recourbée 31 du rebord 28 et également à recevoir une bague d'étanchéité 32. L'anneau porteur 27, qui peut être centré de cette manière par 6 2752015 l'intermédiaire de sa collerette 28 sur la cloche de roulement 13, sert d'élément de fixation pour la partie fixe 22 du joint d'étanchéité fermé 21, qui est disponible commercialement dans la forme présentée sous la désignation "Unitizer-Dichtung". Comme on peut le voir sur la figure 2, ce joint d'étanchéité "UnitizerDichtung" 21 peut être engagé sur le collet 19 avant la mise en place de la roue de pompe 5 dans le bloc-moteur 2 et auparavant la bague extérieure du joint d'étanchéité 21 a été emmanchée dans le collet 26 de l'anneau porteur 27. L'ensemble unitaire ainsi préassemblé et se composant du carter d'embrayage 8, du rotor de pompe 5, du joint d'étanchéité 21 et de l'anneau porteur 27, est ensuite soumis, après que l'anneau porteur 27 a été centré à l'aide de son rebord 28 de la cloche de roulement 13, à un emmanchement sur l'arbre 11 au moyen d'une pression exercée dans la directioh de la flèche 33, cet arbre 11 ayant été auparavant engagé par son roulement 12, et dans une direction opposée à la flèche 33, dans l'évidement correspondant 34 de la cloche de roulement 13. Dans cette opération de montage, on peut faire en sorte que le rotor de pompe 5 occupe la position souhaitée ultérieurement à l'intérieur de la chambre de pompage 7 sans avoir à tenir compte de tolérances se manifestant lors du positionnement du joint d'étanchéité à anneau glissant 21 par rapport à la cloche de palier 13. Dans sa position de prémontage, le joint d'étanchéité 21 est maintenue par l'intermédiaire de l'anneau porteur 27, dont la bague d'étanchéité 32 vient s'appliquer, après le montage de la collerette 14, dans l'évidement correspondant du bloc- moteur 2 et établit l'étanchéité nécessaire. Cet agencement permet d'obtenir une étanchéité sure et permanente de la chambre de pompage 7 par rapport à la cloche de roulement 13, sans avoir à rencontrer des difficultés lors du montage du rotor de pompe 5. 7 2752015 REVENDICATIONS 1 - Unité d'entraînement pour une pompe assurant l'alimentation en réfrigérant d'un moteur à combustion interne, se composant d'une cloche de palier (13), pouvant être montée sur le bloc-moteur (2), pour l'arbre d'entraînement (11) de la pompe ainsi que d'un joint d'étanchéité (21), installé entre la cloche de roulement et l'arbre d'entraînement, caractérisée en ce que le joint d'étanchéité (21) se compose d'un joint d'étanchéité à anneau glissant intrinsèquement fermé ("UnitizerDichtung") préassemblé, dont la partie tournante (21) est maintenue sur un collet périphérique (19) de la pompe et dont la partie fixe (22) est maintenue sur un bord (26) de la virole dont l'autre bord (28) peut être fixé de façon étanche entre la cloche de palier (13) et le bloc-moteur (2). 2 - Unité d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que le collet (19) de la pompe est constitué par un carter (8)', relié de façon non tournante au rotor de pompe (5), d'un embrayage à frottement visqueux disposé avant la pompe à eau. 3 - Unité d'entraînement selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'anneau porteur (27) est agencé sous forme d'un entonnoir dont la partie la plus étroite reçoit la partie fixe (22) du joint d'étanchéité à anneau glissant. 4 - Unité d'entraînement selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie la plus étroite de l'anneau porteur (27) est agencée sous forme d'un collet cylindrique (26) comportant un bord recourbé et elle entoure la partie ) fixe (25) de forme annulaire du joint d'étanchéité à anneau glissant. - Unité d'entraînement selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie la plus large de l'anneau porteur (27) se prolonge par un rebord (28) dirigé vers l'extérieur et pouvant être fixé, en étant pourvu d'un joint 8 2752015 d'étanchéité (32), entre le bloc-moteur (2) et la cloche de roulement (13). 6 - Unité d'entraînement selon la revendication 5, caractérisée en ce que le rebord (28) s'accroche sur un collet (29 de la cloche de roulement (13) et peut être fixé sur celle-ci. 7 - Unité d'entraînement selon la revendication 6, caractérisée en ce que le collet (29) de la cloche de palier (13) forme sur son pourtour extérieur la paroi intérieure d'une rainure périphérique (30), qui sert à recevoir la partie extérieure recourbée du rebord (28) de l'anneau porteur (27) et la bague d'étanchéité (32).