Brevet FR3147837A1 — publié le 20241018

L’invention concerne un véhicule automobile (100) comportant un moteur (10) avec un carter (1) et sa plaque de fermeture (2) comportant un passage (3) pour un arbre de transmission (4) et un joint dynamique (5) déformable d’étanchéité entre la plaque de fermeture (2) et l’arbre de transmission (4), comportant un circuit de lubrification intégré, avec un canal de lubrifiant (7) renfermant une dose de lubrifiant et dont les parois comportent une zone sécable et étant sécable sous l’action d’une déformation du joint dynamique (5) au-delà d’un seuil de déformation pré-déterminé, pour ouvrir la zone sécable et extraire sous pression la dose de lubrifiant hors du canal de lubrifiant (7), et l’invention concerne un procédé de montage associé où on utilise un outil de préformage, de profil externe conique, pour déformer par expansion radiale le joint dynamique (5) au-delà du seuil de déformation pré-déterminé. Figure 1 VEHICULE A MOTEUR THERMIQUE AVEC PLAQUE DE FERMETURE DE CARTER CYLINDRE ET LUBRIFICATION INTEGREE DU JOINT DYNAMIQUE L’invention porte sur un véhicule automobile comportant au moins un moteur thermique comportant un carter cylindre équipé d’une plaque de fermeture de carter cylindre, ladite plaque de fermeture comportant un passage pour un arbre de transmission monté rotatif autour d’un axe de transmission dudit carter cylindre et au moins un joint dynamique déformable autour d’un axe de joint destiné à être monté aligné avec ledit axe de transmission, ledit au moins un joint dynamique étant agencé pour assurer l’étanchéité entre ladite plaque de fermeture et une portée que comporte ledit arbre de transmission. L’invention concerne le domaine des moteurs, notamment des moteurs thermiques, en particulier pour véhicules automobiles. Et, plus particulièrement, l’invention concerne le domaine des dispositifs d’étanchéité pour protéger le milieu interne d’un moteur de la pollution d’origine extérieure, et pour protéger le milieu ambiant de toute émanation pouvant provenir du moteur. Une plaque de fermeture de carter moteur comporte généralement au moins un joint statique, coopérant directement en appui avec le carter, et au moins un joint dynamique coopérant avec un arbre en rotation, qu’on appellera ci-après sous la dénomination large d’arbre de transmission. Le joint dynamique garantit que les environnements interne et externe au moteur ne se mélangent pas. Il a pour fonction principale d’assurer le contact avec l’arbre de transmission, tout en empêchant l’entrée et la sortie de lubrifiants, de gaz, de poussières, ou de toute autre source de pollution. Dans l’application à un moteur thermique, le joint statique doit fermer le carter cylindre et le carter huile supérieur. Il doit assurer le contact avec les deux carters et la plaque de fermeture, tout en assurant la même protection contre les pollutions d’origine interne ou externe. En somme, l’ensemble composé de la plaque de fermeture, du joint statique, et du joint dynamique, doit assurer une étanchéité active entre l'environnement interne du moteur et l'environnement externe. Le système de joints comprend généralement la plaque de fermeture avec lèvre dynamique (PTFE) et joints statiques (caoutchouc AEM) intégrés. Avant le montage du joint dynamique, le joint est trop rigide pour épouser la zone de contact de l’arbre de transmission lors de l’assemblage. La lubrification autour de la zone de contact entre la plaque de fermeture et l’arbre de transmission est difficile à assurer. Le document WO202289777 A1 décrit une bague d’étanchéité d’arbre, qui comporte deux lèvres délimitant ensemble une chambre de graissage ; l’introduction d’un outil graisseur pourvu d’orifices de graissage permet le dépôt ponctuel de graisse ou de lubrifiant face à ces orifices, dans la chambre de graissage, avant l’enlèvement de l’outil graisseur et le montage de la bague sur l’arbre. Ce procédé convient mal à un lubrifiant liquide. Le document WO202039132 décrit un joint dynamique annulaire, comportant un ressort de retenue du joint sur l’arbre, et une ou plusieurs lèvres pour la coopération d’étanchéité avec l’arbre. Ce joint comporte une ouverture d’entrée du joint, qui, à l’état neuf de celui-ci, est complètement obturée par un opercule. Cet opercule est sécable sous l’effet d’une poussée axiale qui lui est appliquée. Il s’agit d’un montage irréversible, et il existe un risque de pollution de l’intérieur du moteur par des débris de l’opercule. L’objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant l’intégration d’un circuit huile dans le joint dynamique de la plaque de fermeture du carter cylindre. L’invention a aussi pour but de rendre le joint dynamique souple lors du montage du joint sur l’arbre de transmission. A cet effet, l’invention consiste à ajouter dans le joint dynamique un circuit d’huile qui permet de lubrifier les lèvres dynamiques de la pièce, avant ou lors de son montage sur l’arbre de transmission. Pour atteindre cet objectif, l’invention propose un véhicule automobile comportant au moins un moteur thermique comportant un carter cylindre équipé d’une plaque de fermeture de carter cylindre, ladite plaque de fermeture comportant un passage pour un arbre de transmission monté rotatif autour d’un axe de transmission dudit carter cylindre et au moins un joint dynamique déformable autour d’un axe de joint destiné à être monté aligné avec ledit axe de transmission, ledit au moins un joint dynamique étant agencé pour assurer l’étanchéité entre ladite plaque de fermeture et une portée que comporte ledit arbre de transmission. Selon l’invention, ledit au moins un joint dynamique comporte un circuit de lubrification intégré, qui comporte au moins un canal de lubrifiant agencé pour renfermer une dose de lubrifiant et dont les parois dudit canal de lubrifiant comportent au moins une zone sécable, et ledit canal de lubrifiant est sécable sous l’action d’une déformation au moins radiale dudit au moins un joint dynamique par rapport audit axe de joint au-delà d’un seuil de déformation pré-déterminé, pour permettre l’ouverture de ladite au moins une zone sécable et autoriser l’extraction d’au moins une partie de ladite dose de lubrifiant hors dudit au moins un canal de lubrifiant. Grâce à l’invention, il est désormais possible de déposer tout type de lubrifiant, pâteux ou liquide, dans la zone adéquate. Le fait d’intégrer la réserve de lubrifiant dans le joint dynamique évite la manipulation de composants supplémentaires, et notamment de tout système graisseur. Avantageusement, ledit au moins un joint dynamique comporte au moins une surface de guidage intérieure qui comporte au moins une première zone d’appui intérieure agencée pour coopérer avec ladite portée, et ledit au moins un joint dynamique est déformable entre d’une part une position de stockage dans laquelle ladite au moins une première zone d’appui a un diamètre inférieur au diamètre de ladite portée et dans laquelle ladite au moins une zone sécable est fermée et ne laisse pas passage à ladite dose de lubrifiant, et d’autre part une position de service où au moins ladite première zone d’appui est en appui radial, par rapport audit axe de transmission, sur ladite portée, et dans laquelle position de service ladite au moins une zone sécable est ouverte et laisse passage sous pression à ladite dose de lubrifiant, sous l’effet de la déformation d’au moins ladite première zone d’appui. Cette configuration permet de manipuler le joint dynamique, préalablement à son montage sur l’arbre de transmission, sans perte de lubrifiant, et d’assurer la libération du lubrifiant à un certain stade de déformation pré-défini et parfaitement reproductible. Avantageusement, ladite zone sécable comporte des orifices capillaires et/ou des amorces de rupture et/ou des fentes et/ou des lignes de fragilisation. Ainsi, il est possible de renfermer le lubrifiant en toute sécurité dans le canal de lubrifiant, avant sa mise en service. Avantageusement, ledit canal de lubrifiant comporte au moins un orifice d’injection de lubrifiant pour son remplissage de ladite dose de lubrifiant. Il est ainsi possible, à volonté, d’effectuer le remplissage en lubrifiant au stade du magasinage, ou juste avant la mise en service ce qui permet alors un choix élargi du lubrifiant. Il est facile d’obturer cet orifice d’injection, par exemple par fusion locale, ou autre. Avantageusement, ledit au moins un joint dynamique et ledit canal de lubrifiant constituent un ensemble monobloc. Cette configuration permet de gérer un composant unique, et autorise la fabrication simultanée du joint dynamique, de ses lèvres, et de son canal de lubrifiant. Avantageusement, ladite plaque de fermeture et ledit au moins un joint dynamique constituent un ensemble monobloc. La gestion est encore facilitée, et une fabrication par exemple par surmoulage garantit une très bonne tenue de l’ensemble. Avantageusement, ledit au moins un joint dynamique comporte au moins deux lèvres d’étanchéité agencées pour coopérer en appui avec ladite portée et délimiter une chambre de rétention de lubrifiant agencée pour la réception d’au moins une partie de ladite dose de lubrifiant. On s’assure ainsi d’une localisation précise du lubrifiant dans la position de service. Avantageusement, ledit au moins un joint dynamique comporte au moins un ressort de retenue agencé pour plaquer au moins une lèvre d’étanchéité que comporte ledit au moins un joint dynamique sur ladite portée. On assure ainsi un bon appui sur l’arbre de transmission. Selon son positionnement, ce ressort peut aussi contribuer à la mise sous pression du canal de lubrifiant, pour extraire son contenu. L’invention concerne encore un procédé de montage d’une plaque de fermeture sur un carter cylindre d’un tel véhicule automobile. Selon l’invention, on remplit ledit canal de lubrifiant d’une dose de lubrifiant, et, lors de la mise en place de ladite plaque de fermeture autour dudit arbre de transmission et en appui sur ledit carter cylindre, et en ce qu’on met en œuvre un outil de préformage de révolution, de profil externe sensiblement conique, autour duquel on meut axialement ledit au moins un joint dynamique selon ledit axe de joint aligné avec ledit axe de transmission, pour déformer par expansion radiale au moins une première zone d’appui d’une surface de guidage intérieure que comporte ledit au moins un joint dynamique, au-delà dudit seuil de déformation pré-déterminé, pour rompre ladite au moins une zone sécable et extraire sous pression au moins une partie de ladite dose de lubrifiant hors dudit au moins un canal de lubrifiant. L’emploi d’un tel outil de préformage garantit la préservation des lèvres du joint dynamique, et permet d’atteindre avec précision la position correspondant au seuil de déformation pré-déterminé, et donc la libération du lubrifiant à l’endroit adéquat. Avantageusement, lors de la fabrication de ladite plaque de fermeture, on solidarise par surmoulage ledit joint dynamique, ledit au moins un canal de lubrifiant, et ladite plaque de fermeture. On dispose ainsi d’un composant unique, dont le montage est facilité. L’invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l’invention, dans lesquelles : illustre schématiquement, sous forme d’un schéma-blocs, un véhicule automobile selon l’invention, comportant un moteur dont le bloc cylindre est occulté par une plaque de fermeture avec passage pour un arbre de transmission, et un joint dynamique pour l’étanchéité au niveau de la liaison avec cet arbre ; illustre schématiquement et en perspective, la plaque de fermeture de , comportant un joint dynamique avec un canal de lubrifiant sensiblement torique, et, par ailleurs, un joint statique d’étanchéité avec les parois du bloc cylindre ; illustre schématiquement et en vue de face, la plaque de fermeture de ; illustre schématiquement et en perspective, le canal de lubrifiant de , comportant un joint dynamique avec un canal de lubrifiant comportant des zones sécables déchirables sous déformation et/ou sous pression, et un orifice d’injection de lubrifiant ; illustre schématiquement et en coupe passant par un axe de joint, la plaque de fermeture de ; illustre schématiquement, partiellement, et en coupe passant par un axe de joint, une variante de joint dynamique pour la plaque de fermeture de ; illustre schématiquement et partiellement, seule la partie inférieure du joint dynamique étant représentée de façon très simplifiée, de droite à gauche les étapes de montage du joint dynamique, d’abord sur un conformateur conique qui déforme le joint et le canal de lubrifiant, puis sur la portée de l’arbre de transmission, où le canal de lubrifiant est complètement aplati et libère sa dose de lubrifiant. L’invention porte en particulier sur une plaque de fermeture de carter cylindre avec un circuit de lubrification du joint dynamique intégré, pour moteur thermique, notamment et non limitativement de véhicule automobile. L’invention est décrite, non limitativement et plus particulièrement, dans son application à un moteur thermique de véhicule automobile. Plus particulièrement, l’invention concerne le côté transmission d’un carter cylindre d’un tel moteur thermique. Tel que visible en , l’invention concerne plus particulièrement un véhicule automobile 100, qui comporte au moins un moteur thermique 10 comportant lui-même un carter cylindre 1 équipé d’une plaque de fermeture 2 de carter cylindre. La plaque de fermeture 2 comporte un passage 3 pour un arbre de transmission 4 monté rotatif autour d’un axe de transmission D1 du carter cylindre 1, et comporte au moins un joint dynamique 5 déformable autour d’un axe de joint D2 destiné à être monté aligné avec l’axe de transmission D1. Cet au moins un joint dynamique 5 est agencé pour assurer l’étanchéité entre la plaque de fermeture 2 et une portée 41 que comporte l’arbre de transmission 4. Selon l’invention, cet au moins un joint dynamique 5 comporte un circuit de lubrification intégré, qui comporte au moins un canal de lubrifiant 7 agencé pour renfermer une dose de lubrifiant, et dont les parois du canal de lubrifiant 7 comportent au moins une zone sécable 70, tel que visible en . Et le canal de lubrifiant 7 est sécable sous l’action d’une déformation au moins radiale du au moins un joint dynamique 5 par rapport audit axe de joint D2 au-delà d’un seuil de déformation pré-déterminé, pour permettre l’ouverture de la au moins une zone sécable 70 et autoriser l’extraction d’au moins une partie de la dose de lubrifiant hors du au moins un canal de lubrifiant 7. Naturellement, la plaque de fermeture 2 comporte au moins un autre joint d’étanchéité, notamment au moins un joint statique 21 visible en , , et , connus de l’homme du métier, qui est agencé pour coopérer en appui plan avec des surfaces correspondantes du bloc cylindre 1 et/ou d’un carter moteur qui le prolonge, ou autre. Plus particulièrement, et tel que visible en , cet au moins un joint dynamique 5 comporte au moins une surface de guidage intérieure 9 qui comporte au moins une première zone d’appui 91 intérieure agencée pour coopérer avec la portée 41. Et le au moins un joint dynamique 5 est déformable entre d’une part une position de stockage dans laquelle la au moins une première zone d’appui 91 a un diamètre inférieur au diamètre de la portée 41 et dans laquelle la au moins une zone sécable 70 est fermée et ne laisse pas passage à la dose de lubrifiant, et d’autre part une position de service où au moins la première zone d’appui 91 est en appui radial, par rapport audit axe de transmission D, sur la portée 41, et dans laquelle position de service la au moins une zone sécable 70 est ouverte et laisse passage sous pression à la dose de lubrifiant , sous l’effet de la déformation d’au moins la première zone d’appui 91, tel que visible en . Plus particulièrement, la zone sécable 70 comporte des orifices capillaires et/ou des amorces de rupture et/ou des fentes et/ou des lignes de fragilisation. Plus particulièrement, et tel que visible en , le canal de lubrifiant 7 comporte au moins un orifice d’injection de lubrifiant 75 pour son remplissage de la dose de lubrifiant. Cet orifice 75 peut être refermé après remplissage, par fusion, collage, ou autre. Plus particulièrement, le au moins un joint dynamique 5 et le canal de lubrifiant 7 constituent un ensemble monobloc. Plus particulièrement, la plaque de fermeture 2 et le au moins un joint dynamique 5 constituent un ensemble monobloc. Plus particulièrement, le au moins un joint dynamique 5 comporte au moins deux lèvres d’étanchéité agencées pour coopérer en appui avec la portée 41 et délimiter une chambre de rétention de lubrifiant agencée pour la réception d’au moins une partie de la dose de lubrifiant. Plus particulièrement, le au moins un joint dynamique 5 comporte au moins un ressort de retenue, non représenté sur les figures, qui est agencé pour plaquer au moins une lèvre d’étanchéité que comporte le au moins un joint dynamique 5 sur la portée 41. L’invention concerne encore un procédé de montage d’une plaque de fermeture 2 sur un carter cylindre 1 d’un tel véhicule automobile 100. Selon l’invention, on remplit le canal de lubrifiant 7 d’une dose de lubrifiant , et, lors de la mise en place de la plaque de fermeture 2 autour du arbre de transmission 4 et en appui sur le carter cylindre 1, on met en œuvre un outil de préformage de révolution 40, de profil externe sensiblement conique, autour duquel on meut axialement le au moins un joint dynamique 5 selon l’axe de joint D2 aligné avec l’axe de transmission D1, pour déformer par expansion radiale au moins une première zone d’appui 91 d’une surface de guidage intérieure 9 que comporte le au moins un joint dynamique 5, au-delà du seuil de déformation pré-déterminé, pour rompre la au moins une zone sécable 70 et extraire sous pression au moins une partie de la dose de lubrifiant hors du au moins un canal de lubrifiant 7. Cette poussée axiale relative entre le joint dynamique 5 et l’outil de préformage 40 provoque une déformation radiale de la partie intérieure du joint dynamique 5, et donc du canal de lubrifiant 7, provoquant la déchirure ou la rupture de chaque partie sécable 70, permettant l’écoulement de la dose de lubrifiant à l’emplacement adéquat. Plus particulièrement, lors de la fabrication de la plaque de fermeture 2 on solidarise par surmoulage le joint dynamique 5, le au moins un canal de lubrifiant 7, et la plaque de fermeture 2. En somme, l’invention consiste à mettre un circuit d’huile de lubrification dans le joint dynamique (notamment en PTFE), qui est un canal de lubrifiant dont la forme la plus simple est un tube torique, et qui contiendra l’huile. Lors du montage du joint dynamique, ce tube d’huile déformé sous l’effet de l’outil de préformage va permettre de libérer le lubrifiant, via des orifices échappements d’huile sur le tube créés par la rupture de zones sécables, qui vont lubrifier la zone de contact avec le joint qui se déforme également. Cette invention permet un montage plus flexible et adéquat, un process de montage du joint dynamique facilité, amélioré et optimisé. Les interventions en après-vente sont elles aussi plus fluides et rapides. Véhicule automobile (100) comportant au moins un moteur thermique (10) comportant un carter cylindre (1) équipé d’une plaque de fermeture (2) de carter cylindre, ladite plaque de fermeture (2) comportant un passage (3) pour un arbre de transmission (4) monté rotatif autour d’un axe de transmission (D1) dudit carter cylindre (1) et au moins un joint dynamique (5) déformable autour d’un axe de joint (D2) destiné à être monté aligné avec ledit axe de transmission (D1), ledit au moins un joint dynamique (5) étant agencé pour assurer l’étanchéité entre ladite plaque de fermeture (2) et une portée (41) que comporte ledit arbre de transmission (4), caractérisé en ce que ledit au moins un joint dynamique (5) comporte un circuit de lubrification intégré, qui comporte au moins un canal de lubrifiant (7) agencé pour renfermer une dose de lubrifiant et dont les parois dudit canal de lubrifiant (7) comportent au moins une zone sécable (70), et en ce que ledit canal de lubrifiant (7) est sécable sous l’action d’une déformation au moins radiale dudit au moins un joint dynamique (5) par rapport audit axe de joint (D2) au-delà d’un seuil de déformation pré-déterminé, pour permettre l’ouverture de ladite au moins une zone sécable (70) et autoriser l’extraction d’au moins une partie de ladite dose de lubrifiant hors dudit au moins un canal de lubrifiant (7). Véhicule automobile (100) selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit au moins un joint dynamique (5) comporte au moins une surface de guidage intérieure (9) qui comporte au moins une première zone d’appui (91) intérieure agencée pour coopérer avec ladite portée (41), et en ce que ledit au moins un joint dynamique (5) est déformable entre d’une part une position de stockage dans laquelle ladite au moins une première zone d’appui (91) a un diamètre inférieur au diamètre de ladite portée (41) et dans laquelle ladite au moins une zone sécable (70) est fermée et ne laisse pas passage à ladite dose de lubrifiant, et d’autre part une position de service où au moins ladite première zone d’appui (91) est en appui radial, par rapport audit axe de transmission (D), sur ladite portée (41), et dans laquelle position de service ladite au moins une zone sécable (70) est ouverte et laisse passage sous pression à ladite dose de lubrifiant , sous l’effet de la déformation d’au moins ladite première zone d’appui (91). Véhicule automobile (100) selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que ladite zone sécable (70) comporte des orifices capillaires et/ou des amorces de rupture et/ou des fentes et/ou des lignes de fragilisation. Véhicule automobile (100) selon l’une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que ledit canal de lubrifiant (7) comporte au moins un orifice d’injection de lubrifiant (75) pour son remplissage de ladite dose de lubrifiant. Véhicule automobile (100) selon l’une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que ledit au moins un joint dynamique (5) et ledit canal de lubrifiant (7) constituent un ensemble monobloc. Véhicule automobile (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que ladite plaque de fermeture (2) et ledit au moins un joint dynamique (5) constituent un ensemble monobloc. Véhicule automobile (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que ledit au moins un joint dynamique (5) comporte au moins deux lèvres d’étanchéité agencées pour coopérer en appui avec ladite portée (41) et délimiter une chambre de rétention de lubrifiant agencée pour la réception d’au moins une partie de ladite dose de lubrifiant. Véhicule automobile (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que ledit au moins un joint dynamique (5) comporte au moins un ressort de retenue agencé pour plaquer au moins une lèvre d’étanchéité que comporte ledit au moins un joint dynamique (5) sur ladite portée (41). Procédé de montage d’une plaque de fermeture (2) sur un carter cylindre (1) d’un véhicule automobile (100) selon l’une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu’on remplit ledit canal de lubrifiant (7) d’une dose de lubrifiant , et en ce que, lors de la mise en place de ladite plaque de fermeture (2) autour dudit arbre de transmission (4) et en appui sur ledit carter cylindre (1), on met en œuvre un outil de préformage de révolution (40), de profil externe sensiblement conique, autour duquel on meut axialement ledit au moins un joint dynamique (5) selon ledit axe de joint (D2) aligné avec ledit axe de transmission (D1), pour déformer par expansion radiale au moins une première zone d’appui (91) d’une surface de guidage intérieure (9) que comporte ledit au moins un joint dynamique (5), au-delà dudit seuil de déformation pré-déterminé, pour rompre ladite au moins une zone sécable (70) et extraire sous pression au moins une partie de ladite dose de lubrifiant hors dudit au moins un canal de lubrifiant (7). Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que, lors de la fabrication de ladite plaque de fermeture (2) on solidarise par surmoulage ledit joint dynamique (5), ledit au moins un canal de lubrifiant (7), et ladite plaque de fermeture (2).