Brevet FR2979406A1 — publié le 20130301

DISPOSITIF PERMETTANT D'ASSURER L'ETANCHEITE POUR PLUSIEURS CANAUX HYDRAULIQUES, PROCEDES DE FABRICATION ET PROCEDE DE MONTAGE D'UN TEL DISPOSITIF Domaine de l'invention La présente invention concerne le domaine technique général des moyens d'étanchéité. En particulier, la présente invention concerne l'étanchéité d'un corps de pistons hydrauliques dans une commande d'embrayage de boite de vitesses avec un joint d'étanchéité. Etat de l'art Dans une commande d'embrayage de boite de vitesses à transmission automatique d'un véhicule automobile, le passage d'un fluide sous haute pression à travers la surface annulaire formée entre une paire de tuyaux coaxiaux cylindriques pose des problèmes d'étanchéité. Une solution connue pour assurer une étanchéité statique radiale sur une surface cylindrique consiste à utiliser deux joints toriques disposés de part et d'autre du canal à isoler. L'inconvénient de cette architecture est qu'elle ne permet pas de réaliser l'étanchéité de plusieurs canaux entre eux, lorsque plusieurs canaux se trouvent dans un même plan. En effet, dans une commande d'embrayage il est commun de devoir monter des joints multiples permettant d'assurer l'étanchéité avec un corps de pistons hydrauliques. Une des solutions connues consiste disposer un joint (torique par exemple) concentrique au niveau de chaque canal à étancher. Cependant, l'inconvénient de ce type de solution est que dans ce cas le montage devient problématique. Le maintien des différents joints lors de l'assemblage, à moins d'utiliser un outillage complexe et couteux, est très difficile. Exposé de l'invention L'invention a pour but de résoudre tout ou partie des problèmes techniques précédemment cités. À cet effet, selon un premier aspect, la présente invention vise un dispositif permettant d'assurer l'étanchéité de plusieurs canaux hydrauliques traversant deux pièces mécaniques emboîtées l'une dans l'autre, lors du passage d'un fluide hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend un élément reliant au moins deux joints entre eux. En d'autres termes, le dispositif selon l'invention permet de positionner et de maintenir de manière stable différents joints, chacun des joints permettant ainsi d'assurer l'étanchéité d'un canal hydraulique. Le dispositif comprend un élément de liaison reliant au moins deux joints. L'élément 105 peut-être composé de plusieurs éléments qui relient les joints entre eux. Par joint, on entend un joint couramment utilisé dans le domaine. A titre d'exemple les joints peuvent être concentriques de type torique ou de type multilobé. Ainsi, le dispositif selon l'invention permet de résoudre le problème du montage de joints multiples permettant d'assurer l'étanchéité avec un corps de pistons hydrauliques dans une commande d'embrayage. Un des avantages du dispositif selon l'invention est que cette architecture est applicable quel que soit le nombre de canaux hydrauliques à étancher. Avantageusement, le dispositif permet d'assurer l'étanchéité de canaux hydrauliques qui se trouvent dans un même plan ou décalés axialement. De plus, la fabrication du dispositif selon l'invention ne nécessite pas un outillage complexe. En effet, une réalisation traditionnelle ne pose pas de gros problèmes. Par ailleurs, il existe également d'autres solutions, pour réaliser ce type de joint avec des outillages très simples. L'invention peut être mise en oeuvre selon les modes de réalisations avantageux exposés ci-après, lesquels peuvent être considérés individuellement ou selon toute combinaison opérante. Selon des caractéristiques particulières, les joints sont des joints annulaires de profil torique. Ce type de profil de joints est couramment employé. Leur fabrication est simple. Selon des caractéristiques particulières, l'élément reliant les joints entre eux est un tore concentrique reliant les différents joints entre eux dans un ensemble de type bracelet. L'avantage de ce mode de réalisation est que l'élément de liaison peut 5 également assurer une étanchéité entre les deux pièces mécaniques du canal hydraulique. Selon des caractéristiques avantageuses, chacun des joints se trouve dans un plan formant un angle non nul par rapport au plan du bracelet formé par l'élément reliant les joints entre eux. 10 Avantageusement, l'angle formé entre les plans des joints et le plan du bracelet est calculé de manière à ce que les joints se trouvent dans la position optimale pour assurer l'étanchéité des canalisations hydrauliques. Selon des caractéristiques particulières, le dispositif est destiné à se positionner dans une gorge ménagée sur l'une des deux pièces mécaniques. 15 Cela permet de manière avantageuse de faciliter le montage du dispositif et des joints tout en assurant une étanchéité efficace au niveau de chacun des joints ainsi qu'entre les deux cylindres assemblés. De plus le dispositif et les joints qu'il comprend sont ainsi maintenus en bonne place Un procédé de fabrication d'un dispositif tel que décrit ci-dessus, 20 comprend : - une étape de moulage à plat du dispositif sous forme linéaire, l'élément reliant les joints entre eux ayant deux extrémités libres, et - une étape d'assemblage des deux extrémités de l'élément reliant les joints entre eux de manière à former un ensemble de type 25 bracelet. L'assemblage des deux extrémités de l'élément reliant les joints entre eux peut se faire à titre d'exemple par simple collage, ou par soudure. Ce procédé de fabrication du dispositif objet de l'invention permet avantageusement d'éviter la réalisation d'un moule cylindrique. De plus le 30 démoulage d'un moule à plat se fait plus facilement comparé au démoulage d'un moule cylindrique. Un deuxième procédé de fabrication d'un dispositif tel que décrit ci-dessus comprend : - une étape de moulage à plat du dispositif comprenant l'élément reliant les joints entre eux dans un ensemble de type bracelet, et - une étape de vrillage de chacun des joints par rapport à l'élément reliant les joints entre eux, ledit vrillage étant effectué de manière à imposer aux joints d'adopter une position déterminée par rapport à l'élément reliant les joints entre eux. Par « vrillage » on entend l'opération qui permet la torsion des joints par rapport à l'élément reliant les joints entre eux. Cette opération peut-être faite en tordant les joints au niveau des points de fixation des joints à l'élément reliant les joints entre eux jusqu'à l'obtention d'un angle choisi entre le plan dans lequel se trouvent les joints et le plan de l'ensemble de type bracelet. Dans un mode de mise en oeuvre préféré, le vrillage des joints est effectué par le positionnement du dispositif dans la gorge ménagée dans la première pièce mécanique. Avantageusement la gorge permet d'imposer aux joints du dispositif fabriqué selon le deuxième procédé ci-dessus une torsion calculée et le maintien de leur position. Un autre aspect de l'invention concerne un procédé de montage d'un dispositif permettant d'assurer l'étanchéité pour plusieurs canaux hydrauliques traversant deux pièces mécaniques emboîtées l'une dans l'autre et du passage d'un fluide hydraulique entre ces deux éléments mécaniques, ledit procédé comprenant : - une étape de montage du dispositif dans une gorge correspondante ménagée dans la première pièce mécanique, et - une étape d'emmanchement de la première pièce mécanique et du dispositif dans la deuxième pièce mécanique. Un autre aspect de l'invention concerne une commande d'embrayage comprenant un dispositif permettant d'assurer l'étanchéité pour plusieurs canaux hydrauliques tel que décrit ci-dessus. Les avantages, buts et caractéristiques des procédés de fabrication et de montage du dispositif et de cette commande d'embrayage étant similaires à ceux du dispositif permettant d'assurer l'étanchéité pour plusieurs canaux hydrauliques, ils ne sont pas répétés ici. Présentation des figures D'autres avantages, buts et caractéristiques de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite, dans un but explicatif et nullement limitatif en regard des dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente, schématiquement, une vue en élévation d'un mode de réalisation du dispositif permettant d'assurer l'étanchéité de plusieurs canaux hydrauliques, - la figure 2 représente schématiquement, une vue en élévation du dispositif objet de l'invention dans un mode particulier de réalisation, - la figure 3 représente, une vue en coupe de profil montrant le dispositif en position dans son environnement, - la figure 4 représente, sous la forme d'un logigramme, les étapes d'un procédé de fabrication du dispositif objet de l'invention, - la figure 5 représente, une vue en élévation, d'un mode de réalisation d'un dispositif objet de l'invention, - la figure 6 représente, sous la forme d'un logigramme, les étapes d'un deuxième procédé de fabrication du dispositif objet de l'invention, - la figure 7a et 7b représentent, respectivement, une vue de profil et une vue de côté, d'un mode de réalisation d'un dispositif objet de l'invention, - les figures 8a, 8b et 8c représentent les étapes successives de montage d'un mode de réalisation d'un dispositif objet de l'invention, la figure 8a représente en vue de profil le dispositif moulé à plat et une pièce métallique comportant une gorge correspondant au dispositif, la figure 8b montre le montage du dispositif sur la pièce métallique, la figure 8c montre le dispositif positionné dans la gorge, et - la figure 9 représente, sous la forme d'un logigramme, les étapes d'un procédé de montage du dispositif objet de l'invention. Description détaillée de l'invention Le dispositif objet de la présente invention permet d'assurer l'étanchéité de plusieurs canaux hydrauliques traversant deux pièces mécaniques emboîtées l'une dans l'autre, lors du passage d'un fluide hydraulique. Le dispositif comprend un élément reliant entre eux au moins deux joints. L'étanchéité peut être réalisée à titre d'exemple par des profils de joints de type torique. Ce type de profil est le plus simple et le plus courant. Il 5 est possible d'utiliser toutes sortes d'autres profils tels que les profils quadrilobes par exemple. Le nombre de joints reliés par l'élément de liaison peut varier en fonction du nombre de canaux hydrauliques. Le dispositif permet également d'assurer l'étanchéité de canaux hydrauliques situés dans un même plan ou 10 décalés axialement. En référence à la figure 1, on décrit un mode de réalisation particulier d'un dispositif 100 objet de l'invention. Dans ce mode de réalisation, le dispositif 100 est destiné à assurer l'étanchéité des corps de pistons hydrauliques situés dans un même plan dans une commande d'embrayage. 15 Dans le mode de réalisation particulier illustré par la figure1, le dispositif 100 se compose de quatre joints toriques 101, 102, 103 et 104. L'élément 105 reliant ces quatre joints 101, 102, 103 et 104 entre eux est un tore de section identique à celle des quatre joints toriques 101, 102, 103 et 104. Plus précisément l'élément 105 est composé de plusieurs éléments qui 20 relient les tores 101, 102, 103 et 104 entre eux. Ainsi, dans ce mode de réalisation, l'élément 105 forme ainsi un joint torique concentrique dans un plan perpendiculaire à celui des joints 101, 102, 103 et 104. La figure 2 illustre une commande d'embrayage comprenant un dispositif 100. Dans ce mode de réalisation, l'une des pièces mécaniques est 25 un corps de piston 200 et la deuxième pièce mécanique est la plaque de support 210, le corps de piston 200 étant destiné à s'emmancher dans la plaque de support 210. Le dispositif 100 présenté ici assure cinq points d'étanchéité. Plus précisément, le dispositif 100 assure l'étanchéité de la liaison des quatre 30 canaux 205 hydrauliques entre le corps de piston 200 et la plaque support 210 aux pressions représentées par les points 221, 222, 223, 224 ainsi que l'étanchéité entre le corps de piston 200 et la plaque de support 210 à la pression 225 externe, comme le montre la figure 2. La forme en bracelet du dispositif 100 permet de monter le joint dans la gorge 220 du corps de piston 200 où il se trouve immobilisé, l'emmanchement de l'ensemble dans l'alésage de la plaque support 210 ne posant plus alors aucun problème. Ceci permet à la fois de faciliter le montage et d'assurer une étanchéité efficace au niveau de chacun des joints 101, 102, 103 et 104 ainsi qu'entre le corps de pistons 200 et la plaque de support 210 assemblés. De plus la gorge 220 permet de maintenir les joints 101, 102, 103 et 104 dans une position correcte. La figure 3 est une vue en coupe de l'ensemble montrant le dispositif 100 en position dans son environnement. Le nombre de canalisations 205 étanchées, ici quatre, dépend de l'application. Cette architecture est applicable quel que soit le nombre de canaux 205 et peut être appliquée également pour un seul canal 205. Dans ce mode de réalisation, les quatre canaux 205 hydrauliques sont situés dans le même plan. Dans le cas où le montage ne nécessite pas d'étanchéité externe entre le corps de pistons 200 et la plaque de support 210, correspondant ici à la pression 225, la section de l'élément 105 reliant les étanchéités 101, 102, 103, 104 des canaux peut être quelconque. La géométrie du dispositif 100 est très simple et elle assure de multiples étanchéités. En ce qui concerne le montage, il est extrêmement facile. La figure 4 illustre un procédé de fabrication d'un dispositif 100 dans le mode de réalisation décrit ci-dessus. Ce procédé de fabrication comprend : - une étape 410 de moulage à plat du dispositif 100 sous forme linéaire, l'élément 105 reliant les joints 101, 102, 103 et 104 entre eux ayant deux extrémités 501, 502 libres comme le montre la figure 5, et - une étape 420 d'assemblage des deux extrémités 501, 502 de l'élément 105 reliant les joints 101, 102, 103 et 104 entre eux de manière à former un ensemble de type bracelet comme celui de la figure 1. L'assemblage des deux extrémités 501, 502 de l'élément 105 reliant les joints 101, 102, 103 et 104 entre eux peut se faire à titre d'exemple par simple collage, ou par soudure. Cet assemblage permet aux joints 101, 102, 103 et 104 d'adopter une position dans laquelle le plan des joints forme un angle proche de 90° par rapport au plan du bracelet comme le montre la figure 1. La figure 6 illustre un autre procédé de fabrication d'un dispositif 100 dans le mode de réalisation décrit ci-dessus. Ce procédé de fabrication comprend : - une étape 610 de moulage à plat du dispositif 100 comprenant l'élément 105 reliant les joints 101, 102, 103 et 104 entre eux dans un ensemble de type bracelet, et - une étape 620 de vrillage des joints 101, 102, 103 et 104 par rapport à l'élément 105 reliant les joints entre eux, ledit vrillage étant effectué de manière à imposer aux joints 101, 102, 103 et 104 d'adopter une position déterminée par rapport à l'élément 105 reliant les joints entre eux. Les figures 7a et 7b représentent en vue de profil et en vue de côté un mode de réalisation du dispositif 100, ce mode de réalisation étant le produit de l'étape 610 de moulage à plat. Le dispositif comprend alors l'élément 105 reliant les quatre joints annulaires entre eux, les anneaux des joints et l'anneau du bracelet étant situés dans un même plan. Ensuite dans l'étape 620, les joints 101, 102, 103 et 104 sont vrillés par rapport à l'élément 105 reliant les joints entre eux. Cette opération de vrillages consistant à effectuer une torsion des joints 101, 102, 103 et 104 par rapport à l'élément 105 les reliant peut-être faite par une méthode connue dans le domaine. A titre d'exemple, dans le mode de réalisation décrit ici, les joints 101, 102, 103 et 104 sont vrillés à 90° par rapport au plan du bracelet. Dans un mode de mise en oeuvre préféré de ce deuxième procédé de fabrication illustré par les figures 8a à 8c, dans l'étape 620, le vrillage des joints 101, 102, 103 et 104 est effectué, comme le montrent les figures 8a à 8c. Plus précisément, le dispositif 100 moulé à plat (figure 8a) est positionné et monté dans la gorge 220 ménagée dans le corps de pistons 200 (figures 8b et 8c), ladite gorge 220 permettant le maintien du dispositif 100 dans cette position et le vrillage des joints 101, 102, 103 et 104 (figure 8c). La figure 9 schématise les étapes d'un procédé de montage d'un dispositif 100 permettant d'assurer l'étanchéité pour plusieurs canaux hydrauliques 205 traversant deux pièces mécaniques 200, 210 emboîtées l'une dans l'autre et du passage d'un fluide hydraulique entre ces deux éléments mécaniques 200, 210 comprend : - une étape 900 de montage du dispositif 100 dans une gorge 205 correspondante ménagée dans une première pièce mécanique 200, et - une étape 901 d'emmanchement de la première pièce mécanique 200 et du dispositif 100 dans la deuxième pièce mécanique 210, Dans ce mode de réalisation, l'une des pièces mécaniques est un 15 corps de piston 200 et la deuxième pièce mécanique est la plaque de support 210. Ainsi, comme le montre la figure 2, dans une première étape 900 le dispositif est monté sur le corps de pistons 200 dans la gorge 220 alésée sur ledit corps de pistons 200. Cette gorge 220 est adaptée à contenir le dispositif 20 100 une fois placé, et de le maintenir en bonne place. La géométrie présentée ici étant symétrique, il n'y a donc pas de sens de montage du dispositif 100 lors de la première étape 900 du procédé de montage. Dans une deuxième étape 901, le corps de pistons 200 sur lequel le 25 dispositif 100 est monté est emmanché dans la plaque de support 210 comme le montre la figure 3. Une fois ce montage effectué, le dispositif 100 permet d'assurer l'étanchéité des canalisations hydrauliques 205 de pressions 221, 222, 223 et 224 ainsi que l'étanchéité entre le corps de piston 200 et la plaque de support 30 210.