Brevet FR2974532A1 — publié le 20121102

"PROCEDE DE REMPLACEMENT D'UN JOINT D'ETANCHEITE DEFECTUEUX" La présente invention concerne un procédé de remplacement d'un joint d'étanchéité défectueux par un joint d'étanchéité de remplacement, le joint défectueux étant initialement logé dans un espace annulaire défini entre des première et seconde pièces coaxiales de révolution pouvant tourner l'une par rapport à l'autre. Plus précisément, tel que représenté sur la figure 1, un joint d'étanchéité dynamique 1 est généralement logé dans un espace annulaire 3 défini entre un alésage (ou pièce femelle) 4 au sein duquel tourne un arbre 6 autour d'un axe principal AA' et assure l'étanchéité d'une chambre contenant un fluide 7. Le joint 1 est serré dans l'alésage 4 par sa base et s'applique sur l'arbre rotatif de façon étanche par sa lèvre d'étanchéité qui forme sur cet arbre une portée circulaire 8. Suite à usure du joint 1, à la formation d'une blessure sur sa lèvre d'étanchéité, à l'assèchement de sa lèvre d'étanchéité, son échauffement, ou à d'autres causes, il est possible que ce joint n'assure plus correctement sa fonction d'étanchéité et doive impérativement être remplacé. Lorsque ce défaut intervient, il est généralement connu, après avoir vidangé la chambre contenant le fluide, tel que l'illustre la figure 2, d'extraire le joint défectueux et de le remplacer par un joint neuf. La procédure de remplacement du joint commence par la vidange de la chambre puis par le dégagement axial de l'arbre 6 dans une direction opposée à la chambre 7. On extrait ensuite le joint 1 par un outil spécifique, ou comme représenté sur la figure 3, à l'aide d'un outil pointu 11 en perforant le joint 1 et en faisant levier. Un joint neuf est alors repositionné dans l'alésage 4 comme l'illustre la figure 4, au moyen d'un outil classique 13, avec un décalage d'environ 1 mm par rapport au joint initial défectueux. Tel que le représente la figure 5, l'arbre 6 est enfin remis en place et la chambre 7 est remplie d'huile. Lors de la mise en rotation de l'arbre, la lèvre d'étanchéité du nouveau joint 12 dessine une nouvelle portée circulaire 14 sur l'arbre 6, décalée de 1 mm vis- à-vis de la portée 8 du joint défectueux 1. Ce procédé de remplacement d'un joint défectueux donne généralement satisfaction. Cependant, il ne peut pas être mis en oeuvre lorsqu'il est impossible de retirer l'arbre. C'est notamment le cas sur les joints inter-arbres des boites de vitesses à double embrayage dans lesquelles un joint dynamique est placé dans une zone très confinée entre un arbre creux et un arbre plein. Et pour retirer l'arbre intérieur, il faut démonter l'ensemble de la boite de vitesses, ce qui est très contraignant. La présente invention a ainsi pour but de proposer un procédé de remplacement d'un joint défectueux qui évite cet inconvénient. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de remplacement d'un joint d'étanchéité défectueux par un joint d'étanchéité de remplacement, le joint défectueux étant initialement logé dans un espace annulaire défini entre des première et seconde pièces coaxiales de révolution pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, et devant assurer l'étanchéité d'une chambre contenant un fluide, tel que de l'huile. Selon l'invention, le procédé comprend, après avoir vidangé le fluide de la chambre : - une étape de repoussement du joint défectueux coaxialement dans l'espace annulaire vers la chambre à une position inactive hors de sa position initiale, et - une étape de mise en place du joint de remplacement coaxialement dans l'espace annulaire à une position active d'étanchéité de la chambre située à proximité de la position initiale du joint défectueux. Dans divers modes de réalisation du dispositif selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes . - à sa position initiale, le joint défectueux comprend une lèvre annulaire devant être en appui d'étanchéité sur l'une des deux pièces de révolution et, lorsque le joint défectueux est repoussé à la position inactive, la lèvre d'étanchéité s'engage librement dans une gorge de la pièce de révolution, - la gorge est logée dans la chambre contenant le fluide, - dans sa position active, le joint d'étanchéité de remplacement comprend une lèvre annulaire venant en appui d'étanchéité sur la pièce de révolution sur une portée circulaire de la pièce de révolution différente de la portée circulaire d'appui d'étanchéité du joint défectueux dans sa position initiale, - l'étape de repoussement du joint défectueux consiste à utiliser un outil dont une première partie s'engage dans l'espace annulaire pour repousser dans la chambre le joint défectueux et dont une seconde partie vient en appui sur l'une des deux pièces de révolution de manière que la première partie repousse le joint défectueux à sa position inactive, - l'étape de mise en place du joint de remplacement consiste à utiliser un outil dont une première partie 35 s'engage dans l'espace annulaire pour placer le joint de remplacement dans l'espace annulaire et une seconde partie vient en appui contre l'une des deux pièces de révolution de manière que la première partie positionne le joint de remplacement à sa position de remplacement, - le décalage axial entre la position initiale du joint défectueux et la position active du joint de remplacement est d'environ 1 mm, - la première pièce est un arbre tournant et la seconde pièce un alésage d'une partie fixe, - la partie fixe est un carter de boîte de vitesse et l'arbre est un arbre de boîte de vitesses, Par ailleurs, l'invention a également pour objet une boîte de vitesses pour véhicule automobile comprenant un carter comportant au moins un alésage interne, un arbre monté à rotation coaxialement dans l'alésage du carter, un joint d'étanchéité logé dans l'espace annulaire défini entre l'alésage et l'arbre tournant et comportant une lèvre annulaire en appui d'étanchéité sur une portée de l'arbre tournant pour assurer l'étanchéité entre une chambre contenant de l'huile et l'extérieur. Selon l'invention, l'arbre tournant comporte une gorge située dans la chambre contenant de l'huile et apte à recevoir librement la lèvre annulaire du joint d'étanchéité lorsque ce dernier est repoussé coaxialement dans l'espace annulaire vers la chambre contenant de l'huile. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de ces différentes modes de réalisation, donnés à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins : - les figures 1 à 5 précitées illustrent schématiquement les différentes étapes d'un procédé de 35 remplacement d'un joint défectueux de type connu ; - les figures 6 à 8 représentent schématiquement les trois étapes principales du procédé de remplacement d'un joint défectueux, selon l'invention. L'invention concerne le remplacement d'un joint d'étanchéité dynamique 21 tel que représenté schématiquement sur la figure 6, disposé entre une pièce tournante telle qu'un arbre rotatif 22 et un bâti fixe tel qu'un alésage d'une pièce femelle 23, et qui délimite une chambre 24 contenant un fluide tel que de l'huile. Le joint 21 dessine sur l'arbre 22 une portée circulaire 25 tant qu'il s'applique correctement sur cet arbre. La solution proposée évite avantageusement l'extraction du joint défectueux de son environnement et également le retrait contraignant et parfois impossible de l'arbre rotatif, et qui étaient jusqu'ici inévitables. Comme l'illustre notamment la figure 7, l'invention parvient à ce but, alors que l'arbre rotatif 22 est toujours en place dans l'alésage, et que la chambre 24 est vidangée, en repoussant le joint défectueux 21 plus profondément dans son alésage à une position inactive où sa lèvre d'étanchéité 27 ne s'applique plus sur l'arbre rotatif 22, et en positionnant à proximité de la position initiale du joint défectueux, un joint de remplacement 26 serré dans l'alésage et dont une lèvre est en contact étanche avec l'arbre 22 comme l'illustre la figure 8. Lorsque le fluide est de nouveau introduit dans la chambre 24, ce fluide peut ainsi s'écouler librement entre l'arbre rotatif 22 et le joint défectueux 21 qui ne s'y applique plus, et est bloqué par le joint de remplacement. Le joint défectueux 21 maintenant situé dans la chambre 24 est ainsi totalement passif quant à l'écoulement du fluide, alors que le joint de remplacement 26 assure correctement sa fonction d'étanchéité entre l'arbre 22 et l'alésage 23. Dans l'exemple illustré, le joint défectueux 21 dans sa position inactive est accueilli au sein d'une gorge 28 réalisée sur le pourtour de l'arbre rotatif 22 du côté de la portée 25 le plus proche de la chambre 24. Cette gorge 28 présente une hauteur et une largeur suffisantes pour qu'aucune des parois la délimitant ne soit en contact avec le joint défectueux 21 lorsqu'il occupe sa position inactive. Ainsi, la forme de la gorge est définie avec précision, pour que la lèvre du joint à l'état libre n'entre pas en contact avec l'arbre et laisse passer l'huile. Le déplacement du joint défectueux à cette position inactive peut être réalisé au moyen d'un outil spécifique 31 schématiquement représenté sur la figure 7, qui comprend une extrémité s'engageant dans l'espace annulaire 20 formé entre l'arbre rotatif 22 et l'alésage 23, et un épaulement 33 venant en appui contre une face latérale de la pièce femelle dans laquelle l'alésage est réalisé. La longueur séparant l'extrémité et l'épaulement de cet outil est étudiée pour que le joint défectueux 21 soit automatiquement déplacé depuis sa position initiale jusqu'à sa position inactive lorsque l'extrémité de l'outil est engagée dans l'espace annulaire 20 et que son épaulement est en appui contre la face correspondante de la partie femelle. Le positionnement du joint de remplacement est réalisé de préférence avec un décalage, par exemple de 1 mm, avec la position initiale du joint défectueux. Ainsi, comme l'illustre la figure 8, le joint de remplacement 26 dessine une portée circulaire 35 sur l'arbre 22 décalée axialement de 1 mm par exemple par rapport à la portée circulaire qu'avait réalisée le joint défectueux 21 durant son fonctionnement normal. Idéalement, pour mettre en place le joint défectueux 26 à sa position active d'étanchéité et décalée, un deuxième outil spécifique 37 est prévu. Il comprend à cet effet une extrémité 38 s'engageant dans l'espace annulaire 20 et un épaulement 39 venant en appui contre la face latérale la plus proche de la pièce femelle 23. La longueur séparant l'extrémité 38 et l'épaulement 39 étant étudiée pour positionner immédiatement le joint de remplacement à sa position active lorsqu'il a été repoussé dans l'espace annulaire 20 par l'extrémité 38 et que l'épaulement 39 de l'outil 37 vient en appui contre la pièce femelle 23. Une fois que le nouveau joint 26 est positionné à sa position active d'étanchéité, c'est-à-dire serré dans l'alésage avec sa lèvre en application étanche contre l'arbre 22, la chambre peut de nouveau être remplie d'huile et l'arbre moteur de nouveau être animé d'un mouvement rotatif. L'invention telle que décrite ci-dessus présente différents avantages parmi lesquels : - le remplacement d'un joint défectueux sans recourir au démontage du système et notamment pas de l'arbre, - du fait de l'avantage ci-dessus, la possibilité de procéder au remplacement d'un joint d'étanchéité même dans une zone très confinée, dans laquelle un simple outil, tel qu'un tube avec une paroi fine permet de repousser le joint défectueux et un outil similaire d'en mettre un neuf, - ce procédé illustré pour un système avec une pièce fixe et un arbre rotatif peut bien entendu être mis en oeuvre entre deux pièces tournant avec un différentiel de vitesse, - il se situe donc dans le domaine technique des transmissions, et en particulier celui des boites de 35 vitesses, mais il peut être étendu à tous les systèmes comportant un dispositif d'étanchéité dynamique (joint dynamique) entre un arbre et un alésage (pièce femelle fixe ou avec différentiel de vitesse). REVENDICATIONS1. Procédé de remplacement d'un joint d'étanchéité défectueux par un joint d'étanchéité de remplacement, le joint défectueux étant initialement logé dans un espace annulaire défini entre des première et seconde pièces coaxiales de révolution pouvant tourner l'une par rapport à l'autre, et devant assurer l'étanchéité d'une chambre contenant un fluide, tel que de l'huile, le procédé comprenant, après avoir vidangé le fluide de la chambre : - une étape de repoussement du joint défectueux (21) coaxialement dans l'espace annulaire vers la chambre (24) à une position inactive hors de sa position initiale, et une étape de mise en place du joint de remplacement (26) coaxialement dans l'espace annulaire à une position active d'étanchéité de la chambre (24) située à proximité de la position initiale du joint défectueux. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel à sa position initiale, le joint défectueux (21) comprend une lèvre annulaire devant être en appui d'étanchéité sur l'une des deux pièces de révolution (22, 23) et, lorsque le joint défectueux (21) est repoussé à la position inactive, la lèvre d'étanchéité s'engage librement dans une gorge (28) de la pièce de révolution (22, 23). 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la 30 gorge (28) est logée dans la chambre contenant le fluide (24). 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, dans lequel dans sa position active, le joint d'étanchéité de 35 remplacement (26) comprend une lèvre annulaire venant enappui d'étanchéité sur la pièce de révolution (22, 23) sur une portée circulaire (35) de la pièce de révolution différente de la portée circulaire (25) d'appui d'étanchéité du joint défectueux (21) dans sa position initiale. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape de repoussement du joint défectueux (21) consiste à utiliser un outil (31) dont une première partie (32) s'engage dans l'espace annulaire pour repousser dans la chambre (24) le joint défectueux (21) et dont une seconde partie (33) vient en appui sur l'une des deux pièces de révolution (22, 23) de manière que la première partie (32) repousse le joint défectueux (21) à sa position inactive. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape de mise en place du joint de remplacement (26) consiste à utiliser un outil (37) dont une première partie s'engage dans l'espace annulaire pour placer le joint de remplacement (29) dans l'espace annulaire et une seconde partie vient en appui contre l'une des deux pièces de révolution (22, 23) de manière que la première partie positionne le joint de remplacement à sa position de remplacement. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le décalage axial entre la position initiale du joint défectueux (21) et la position active du joint de remplacement (29) est d'environ 1 mm. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première pièce est un arbre (22) tournant et la seconde pièce un alésage (23) d'une 35 partie fixe. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la partie fixe est un carter de boîte de vitesse et l'arbre est un arbre de boîte de vitesses. 10. Boîte de vitesses pour véhicule automobile comprenant un carter comportant au moins un alésage interne, un arbre (22) monté à rotation coaxialement dans l'alésage du carter, un joint d'étanchéité (21) logé dans l'espace annulaire défini entre l'alésage et l'arbre tournant et comportant une lèvre annulaire en appui d'étanchéité sur une portée (25) de l'arbre (22) tournant pour assurer l'étanchéité entre une chambre (24) contenant de l'huile et l'extérieur, l'arbre tournant (22) comportant une gorge (28) située dans la chambre (24) contenant de l'huile et apte à recevoir librement la lèvre annulaire du joint d'étanchéité (21) lorsque ce dernier est repoussé coaxialement dans l'espace annulaire vers la chambre contenant de l'huile.20