FR2628813A1 - Assemblage d'un joint d'etancheite compose et son procede de fabrication - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un joint d'étanchéité composé, ainsi que son procédé de fabrication. Il comprend un élément de retenue 16, un organe rapporté 18 de retenue et un bloc élastomérique 20 d'étanchéité. L'élément 16 de retenue est destiné à être fixé par une partie 66 de montage sur une pièce de machine associée et l'organe rapporté 18 est destiné à maintenir le bloc élastomérique d'étanchéité en contact avec une autre pièce de machine mobile par rapport à la première pièce. Cet organe rapporté 18 peut être fixé, notamment par soudage par ultrasons, à l'élément de retenue 16. Domaine d'application : joints entre vilebrequin et carter de moteur, etc.

Description

L'invention concerne d'une manière générale les joints d'étanchéité à

l'huile, et plus particulièrement un assemblage d'étanchéité composé conçu pour des applications spécialisées. Conformément à la présente invention, il est proposé une nouvelle forme de joint d'étanchéité qui rend possible de supprimer certaines formes de réalisation antérieures encombrantes, relativement peu fiables, pour certaines applications spéciales. En particulier, la conception du joint d'étanchéité selon l'invention rend la pose de joints d'étanchéité arrière pour vilebrequin

beaucoup plus aisée et plus fiable.

Bien que l'invention convienne à d'autres applications, l'application principale, celle d'un joint d'étanchéité arrière de vilebrequin, a traditionnellement posé un certain nombre de problèmes graves. Dans certaines conceptions de moteurs, le tronçon du vilebrequin sur lequel la lèvre du joint d'étanchéité à l'huile doit

s'étendre est un tronçon de diamètre réduit dudit vilebre-

quln. Par conséquent, il était parfois courant d'enrouler une garniture du type à cordelette autour de ce tronçon extrême de diamètre réduit du vilebrequin. Dans d'autres applications, le joint d'étanchéité était fabriqué en deux moitiés complémentaires et la pose demandait non seulement de mettre en place l'une des moitiés du joint d'étanchéité dans un évidement étroit s'étendant à l'intérieur d'une partie du bloc-moteur, au-dessus du palier lisse du vilebrequin, mais demandait aussi un accouplement précis de l'autre moitié du joint d'étanchéité avec la moitié supérieure afin que n'apparaisse aucune fuite le long des surfaces de jonction bout à bout des deux demi-joints d'étanchéité. De plus, il était souvent difficile d'aligner le joint d'étanchéité de façon que sa lèvre s'étende dans un plan unique pour assurer une étanchéité efficace. Dans de nombreux cas, ces problèmes étaient aggravés du fait que

la matière utilisée pour former la lèvre du joint d'étan-

chéité manquait de résistance mécanique et de ténacité; des caoutchoucs silicones, par exemple, étaient souvent utilisés dans cette application. Ceci donnait une bonne étanchéité entre les demi-joints, mais la matière manquait de dureté et risquait d'être endommagée pendant la pose. Un autre problème commun non seulement aux applications a l'extrémité arrière d'un vilebrequin, mais aux montages de joints d'étanchéité en général, porte sur le sur le contrôle de qualité dans des conditions o une partie de l'assemblage du joint d'étanchéité est produite par un fabricant et l'autre partie ou les autres parties sont produites par un ou plusieurs autres fabricants. Cette situation peut être aggravée lorsque le montage est effectuée par du personnel de chaîne de montage qui représente encore un autre élément dans le processus du montage. Les concepts modernes d'assurance de la qualité demandent de confier la responsabilité d'un élément monté à une seule personne ou à une seule source, lorsque cela est possible. Par conséquent, tout agencement dans lequel différents éléments d'une partie assemblée proviennent de différentes sources ou sont assemblés par des personnels différents, engendre des situations dans lesquelles il est difficile de maintenir la qualité et de déterminer la

responsabilité en cas de défaillance.

Conformément & la présente invention, il est proposé un assemblage de joint d'étanchéité qui élimine la

nécessité d'usiner un lamage dans l'extrémité du bloc-

moteur. Cette opération peut donc être évitée.

L'invention propose un joint d'étanchéité composé qui assure un alignement aisé et une fixation simple sur une partie à face plane d'un bloc-moteur ou sur une partie associée. De plus, l'invention propose un élément de retenue qui peut être réalisé en une matière plastique synthétique à bon marché, dans des tolérances étroites, et qui peut recevoir et positionner avec précision un organe rapporté de retenue qui, lui-même, porte un corps d'étanchéité élastomérique. L'invention est particulièrement compatible avec les techniques modernes de fabrication et présente aussi un certain nombre d'avantages imprévus. Dans sa forme préférée de réalisation, l'invention propose un assemblage de joint d'étanchéité de vilebrequin qui comprend un élément de retenue moulé en matière plastique dans lequel sont reçus des organes rapportés de fixation, et qui comprend en outre un agencement à surface d'épaulement destiné à recevoir et positionner un organe rapporté de retenue qui peut être fixé par soudage aux ultrasons ou analogue de manière

étanche aux fluides sur l'élément de retenue.

L'organe rapporté porte un bloc d'étanchéité en élastomère fluoré ou en matière similaire dure, résistant aux températures élevées, qui porte directement contre une surface d'une partie du vilebrequin ou contre une surface similaire avec laquelle l'étanchéité doit être établie. En outre, conformément à l'invention, l'élément de retenue lui-même comprend, en plus d'une partie de montage, une partie entourant le prolongement arrière du vilebrequin, une surface extérieure conçue pour que le carter d'huile du moteur s'applique contre elle de façon étanche aux fluides, dans une disposition statique. Ceci signifie et améliore encore la fiabilité du montage. L'invention présente ces avantages ainsi qu'un certain nombre d'autres avantages, y compris la possibilité d'utiliser pour ce montage un corps

de joint d'étanchéité en élastomère, de faible volume.

Etant donné l'incapacité de l'art antérieur à fournir un joint d'étanchéité arrière de vilebrequin qui donne entière satisfaction et qui soit économique et fiable, un objet de l'invention est de proposer un

assemblage de joint d'étanchéité composé perfectionné.

Un autre objet de l'invention est de proposer un assemblage de joint d'étanchéité composé qui comprend trois éléments séparés qui sont combinés par le fabricant

en un assemblage d'un seul bloc, aisé à monter.

Un autre objet de l'invention est de proposer un assemblage de joint d'étanchéité composé qui comprend un élément de retenue moulé en une matière plastique, un bloc rapporté de retenue qui est fixé de façon étanche aux fluides à une ouverture centrale de l'élément de retenue, et un bloc d'étanchéité élastomérique qui est lié a une ou plusieurs surfaces choisies du bloc rapporté de retenue et qui porte contre une partie mobile de machine passant par

l'ouverture cenitrale du joint.

Un autre objet de l'invention est de proposer un élément d'étanchéité composé dont les constituants peuvent être fabriqués avec une dépense d'outillage minimale et à bon marché par l'utilisation de techniques de

moulage en grande série.

Un autre objet de l'invention est de proposer un joint d'étanchéité a pièces multiples dont les éléments

peuvent être assemblés sous la maîtrise d'un seul fabri-

cant. Un autre objet de l'invention est de proposer un assemblage de joint d'étanchéité composé qui est aisément aligné et positionné par rapport à un élément fixe de machine, une partie de l'assemblage entourant un élément

relativement mobile de machine, et lequel joint d'étan-

chéité composé peut être monté de façon fiable, sans

détérioration, dans une position prédéterminée d'utilisa-

tion.

Un autre objet de l'invention est de proposer un joint d'étanchéité qui s'ajuste aisément et de façon étanche aux fluides avec d'autres pièces, y compris un élément mobile de machine et deux éléments fixes de

machine.

Un autre objet de l'invention est de proposer un assemblage de joint d'étanchéité dans lequel l'un des éléments peut être fixé dans une disposition précise par rapport à un autre élément, par des techniques de soudage aux ultrasons. Un autre objet de l'invention est de proposer un assemblage de joint d'étanchéité composé dans lequel deux des constituants sont réalisés à partir de matières thermoplastiques différentes, moulées par injection, dont l'une est aisément moulée sur prisonnier avec un bloc

élastomérique d'étanchéité auquel elle est liée.

Un autre objet de l'invention est de proposer

un procédé de fabrication d'un joint d'étanchéité perfec-

tionné pour produire un mécanisme étanche, qui comprend au moins une partie fixe et au moins un élément mobile de machine et dans lequel le fluide est confiné à l'intérieur du mécanisme étanche par un bloc d'étanchéité composé qui comprend deux éléments en matière plastique relativement

rigide et un bloc d'étanchéité élastomérique lié.

Un autre objet de l'invention est de proposer un bloc d'étanchéité à éléments multiples qui résiste aux détériorations pendant le montage, qui résiste à la fatigue lors de l'utilisation et qui assure un alignement et un positionnement convenables par rapport & des éléments aussi

bien fixes que mobiles.

Un autre objet de l'invention est de proposer un assemblage de joint d'étanchéité qui élimine la nécessité d'effectuer certaines opérations de finition sur

la partie restante du bloc d'étanchéité.

Les objets et avantages précédents, ainsi que d'autres objets et avantages de l'invention sont obtenus, en pratique, au moyen d'un bloc d'étanchéité composé qui comprend un élément de retenue conçu pour être fixé à un élément de machine en contact étanche aux fluides, l'élément de retenue présentant une ouverture centrale possédant des moyens destinés à recevoir un organe rapporté de retenue, cet organe rapporté de retenue étant positionné à l'intérieur de l'ouverture, radialement et axialement dans une position souhaitée d'utilisation, un corps d'étanchéité élastomérique étant lié à une partie de l'organe rapporté, en relation d'étanchéité aux fluides avec cet organe, et le corps d'étanchéité présentant des surfaces tronconiques qui se rejoignent pour définir une bande d'étanchéité s'étendant suivant un lieu géométrique globalement circulaire pour former une bande d'étanchéité de contact prévue avec un élément relativement mobile de machine s'étendant vers l'extérieur à partir du premier bloc. L'invention vise également, en pratique, à proposer un tel assemblage dans lequel l'élément de retenue et l'organe rapporté de retenue sont réalisés en des matières plastiques synthétiques, et à proposer des procédés et des appareils pour la fabrication d'un tel assemblage de joint d'étanchéité.

L'invention sera décrite plus en détail ci-

après en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels les mêmes références numériques désignent des éléments correspondants: la figure 1 est une vue en perspective du joint d'étanchéité composé selon l'invention, le représentant

dans une position d'utilisation en tant que joint d'étan-

chéité arrière de vilebrequin, cette vue montrant un carter-moteur et un fond de carter d'huile associés, en trait mixte; la figure 2 est une coupe verticale partielle d'un détail du bloc à joint composé d'étanchéité à l'huile

selon l'invention, montrant le joint en position d'utilisa-

tion et montrant les éléments fixes et mobiles de machine

par rapport auxquels il doit constituer un joint d'étan-

chéité; la figure 3 est une vue analogue a celle de la figure 2, montrant les éléments de la figure 2 en éclaté ou dans une disposition préassemblée;

la figure 4 est une coupe verticale, partielle-

ment schématique, montrant la fabrication de l'organe

rapporté de retenue et des blocs d'étanchéité élastoméri-

ques selon l'invention; la figure 5 est une élévation de l'assemblage de joint d'étanchéité selon l'invention, montrant son association avec d'autres parties du mécanisme dont il assure l'étanchéité; la figure 6 est une vue en perspective d'une forme de réalisation modifiée du bloc à joint composé d'étanchéité selon l'invention; et la figure 7 est une élévation du joint d'étanchéité composé selon l'invention le montrant monté en

position d'utilisation.

Bien que l'assemblage selon l'invention puisse être utilisé dans un certain nombre d'environnements et qu'il soit conçu pour un certain nombre d'applications, on

donnera une description détaillée de deux formes de

réalisation différentes du joint d'étanchéité selon l'invention, lesquelles versions diffèrent légèrement l'une de l'autre et sont toutes deux prévues pour une utilisation en tant qu'assemblage de joint d'étanchéité arrière de

vilebrequin dans des applications à des moteurs d'auto-

mobiles. En référence à présent plus en détail aux dessins, la figure 1 est une vue en perspective d'un

assemblage de joint composé d'étanchéité, désigné globale-

ment en 10 et représenté pour être placé à proximité d'une surface 12 de montage faisant partie d'un premier élément 14 de machine auquel il est destiné à être associé lors de l'utilisation. L'assemblage 10 du joint composé d'étanchéité comprend trois éléments principaux qui sont représentés sur les figures 1 à 3; ces éléments comprennent un élément de retenue désigné globalement en 16, un organe rapporté de retenue désigné globalement en 18 et un bloc élastomérique d'étanchéité désigné globalement en 20. Dans l'application

considérée, le premier élément 14 de machine est un bloc-

moteur d'automobile, la surface 12 de montage formant la

face extrême arrière du bloc.

Un prolongement arrière 22 du vilebrequin (figure 2) forme un second élément de machine et le prolongement 22 dépasse en passant dans une ouverture centrale désignée globalement en 24 et présentée par l'assemblage 10 du joint d'étanchéité. Un fond de carter d'huile de moteur, désigné globalement en 26, forme un troisième élément de machine; le fond de carter 26, comme représenté en trait mixte, présente des parties de surface

28 qui s'appliquent contre une surface extérieure infé-

rieure partiellement cylindrique 30 de l'élément 16 de

retenue.

Le vilebrequin ou son prolongement 22 présente une surface extérieure cylindrique 32 d'usure qui se déplace de manière étanche aux fluides par rapport à une partie du bloc élastomérique 20 d'étanchéité. Le bloc 20 d'étanchéité lui-même est de réalisation globalement

classique dans la mesure o il comprend un corps élas-

tomérique 34 d'étanchéité présentant un côté air et un côté huile, des parties de surface globalement tronconiques 36,

38 qui se rejoignent suivant un lieu géométrique globale-

ment circulaire pour former une bande 40 d'étanchéité; il s'agit de la partie qui porte contre la surface 32 qui forme ce qui est appelé un joint d'étanchéité dynamique, c'est-à-dire un joint d'étanchéité entre des éléments

mobiles entre eux.

Le corps 34 du joint peut comprendre, faculta-

tivement, une lèvre 42 d'exclusion ou anti-saleté, également de réalisation classique, connue de l'homme de l'art. Un ressort jarretière 44 est représenté logé dans une gorge 46 (figure 3) pour appliquer une charge radiale de compression à la lèvre ou bande 40 d'étanchéité. Le corps du joint 34 présente également deux surfaces de liaison 48, 50 de forme annulaire, espacées de la bande 40 - d'étanchéité et le long desquelles le corps 34 du joint est

relié à l'organe rapporté 18 de retenue.

Le bloc 18 de retenue, lui-même, est également - de forme globalement annulaire et comprend une partie de corps 52 ayant une aile 54 s'étendant axialement, une aile 56 de montage du corps du joint, s'étendant radialement vers l'intérieur, et une aile 58 de positionnement s'étendant radialement vers l'extérieur. L'aile axiale 54 et l'aile 58 s'étendant radialement vers l'extérieur présentent, respectivement, des surfaces 60, 62 qui sont

conçues pour s'appliquer contre des surfaces correspon-

dantes, directement opposées, de l'élément 16 de retenue,

dans un montage étanche aux fluides et mécaniquement fixe.

Comme décrit plus en détail ci-dessous, l'organe annulaire rapporté 18 de retenue est avantageusement réalisé en une

matière plastique synthétique.

En référence à présent à l'élément 16 de retenue, ce bloc comprend une partie de corps principale 64, également de préférence réalisée en une matière thermoplastique; l'élément 16 peut être considéré, d'un point de vue fonctionnel, comme comportant une partie de montage désignée globalement en 66 et une partie 68 de réception de l'organe rapporté. Le corps 64 comprend une aile axiale 70 présentant une surface cylindrique 72 tournée radialement vers l'intérieur pour porter contre la surface 60 de l'aile 54 de l'organe rapporté et une face extrême ou surface d'épaulement 74 prévue sur l'aile 70 pour porter contre la surface 62 de l'élément radial 58 de l'organe rapporté. Lors de l'utilisation, ces paires de surfaces en butée forment des joints étanches aux fluides

dans l'état monté de l'assemblage 10 de joint d'étanchéité.

Le corps 64 de l'élément 16 de retenue comporte en outre une aile 76 de protection s'étendant radialement vers l'intérieur, qui aboutit à trois pattes individuelles 78, ou plus. Cette aile 76 s'étend axialement vers l'intérieur du bloc 20 d'étanchéité, c'est-à-dire vers la zone protégée de façon étanche ou vers la droite sur les

figures 2 et 3..

En référence à présent a la partie 66 de montage du bloc d'étanchéité composé 10, cette partie telle que représentée comprend un corps 80 de montage ayant une surface plane 82 à sa face extrême, conçue pour s'appliquer

en butée contre la surface 14 de la face extrême du carter.

Une garniture "G" (figure 3) peut être prévue pour améliorer l'étanchéité dans cette zone. Le corps 80 de retenue comporte également plusieurs bossages espacés et façonnés 83 de fixation présentant chacun une ouverture 84

s'étendant axialement.

Les ouvertures 84 reçoivent chacune un canon métallique 86 faisant partie de l'élément de retenue, en ajustement étroit; la forme préférée de réalisation du canon 86 de l'élément rapporté comprend une bride radiale 88 destinée à porter contre la surface inférieure 90 d'un

organe 92 de fixation à vis à tête qui passe dans l'ouver-

ture centrale du canon 86. De cette manière, les organes de fixation 92 viennent "talonner" sur le canon métallique 86 de l'organe rapporté qui s'étend entre la surface extrême 14 du bloc-moteur 12 et la surface inférieure 90 de la tête

des organes de fixation.

Comme montré sur la figure 1, la partie 80 de montage comprend avantageusement une paroi périphérique de raidissement désignée globalement en 94 et subdivisée en un élément de paroi supérieur 95, deux parois latérales en

saillie 97 et une paroi inférieure semi-circulaire 99.

Plusieurs voiles individuels 96 de raidissement s'étendent entre l'élément de paroi supérieur 95 et l'aile 70, ainsi qu'entre des parties de bossage 83 et de l'aile 70 ou de la paroi 95. Les parois 97 en saillie forment des parties, respectivement, de saillies transversales gauche et droite, désignées globalement en 98, 100, du corps de montage, chacune de ces saillies, comme montré sur la figure 1,

présentant un passage 102, 104 s'étendant verticalement.

Les passages reçoivent des organes de fixation s'étendant, respectivement, dans les ouvertures 106, 108 du fond de

carter d'huile 26.

A cet égard et en référence de nouveau à la figure 1, il convient de noter qu'une fois que le bloc de retenue 16 est étroitement boulonné sur le carter d'huile, le fond du carter d'huile peut alors être fixé non seulement aux surfaces inférieures du carter de manière classique, mais que d'autres organes de fixation peuvent être passés dans les paires d'ouverture 106, 102, 100, 108 pour assujettir les pièces dans une disposition fixe. Dans ce cas, des écrous prisonniers ou d'autres organes de fixation peuvent être prévus pour les passages 102, 104, ou bien des organes rapportés filetés peuvent être utilisés

comme indiqué.

La figure 1 montre également que plusieurs voiles 112 s'étendent entre les surfaces inférieures de l'aile axiale 70 de l'élément de retenue et la paroi

inférieure semi-circulaire 99 de l'élément 16 de retenue.

Ces voiles, parois et bossages donnent une réalisation rigide avec un poids minimal et sont compatibles avec une

fabrication en grande série utilisant des moules relative-

ment simples.

En référence a présent à la figure 5, le joint d'étanchéité composé 10 est représenté dans la position installée. Dans ce cas, un organe 92 de fixation est représenté s'étendant & travers le bossage 83 afin que les faces extrêmes 14, 82 du carter et de l'élément de retenue, respectivement, soient représentées dans la disposition en butée. Pour plus de clarté, la garniture "G" n'est pas représentée. La figure 5 montre l'un de deux organes de fixation 110 s'étendant verticalement, qui maintiennent le fond de carter 26 sur les parois en saillie 97 du bloc 18

de retenue.

En référence à présent à la figure 6, celle-ci montre une forme de réalisation légèrement modifiée de l'assemblage 10A du joint d'étanchéité. Cet assemblage est le même que celui montré sur les figures 1 à 3, sauf que l'élément de retenue désigné globalement en 16A sur la figure 6 diffère légèrement de l'élément de retenue 16 de la figure 1. Dans la forme représentée sur la figure 6, l'élément de paroi supérieur 95A est continu et s'étend en totalité radialement vers l'extérieur des divers bossages

83A pour organes de fixation.

D'autres voiles 96A de raidissement s'étendent entre des paires de parois latérales 97A en saillie et la paroi inférieure semi-circulaire 99A comporte des parties arrondies 101A de transition a ses extrémités supérieures au lieu d'avoir ses extrémités supérieures qui viennent buter perpendiculairement contre les parois en saillie. Il n'est donc pas nécessaire d'utiliser des organes de fixation ou des ouvertures auxiliaires ou verticaux pour fixer le fond de carter d'huile 26A. A cet égard, on notera que la surface de montage 28A du fond de carter d'huile 26A est profilée de façon à comporter des parties évasées 27A de transition destinées à s'accoupler avec les parties correspondantes 10lA situées sur les extrémités extérieures de la paroi extérieure inférieure 99A. Dans la forme de réalisation représentée, une gorge 29A est prévue dans la surface de montage 28A du fond de carter d'huile afin de recevoir une garniture 31A pour assurer l'étanchéité de

l'interface entre les surfaces 28A et 30A.

La figure 7 montre l'assemblage 10A du joint d'étanchéité dans la position montée d'utilisation, montrant les positions relatives du bloc- moteur 12A, des surfaces en butée 14A, 82A du bloc-moteur ou du premier élément de machine 12A, le bloc de retenue 16A et la garniture "G". Des organes de fixation 92A sont représentés en trait tireté. Le fond de carter d'huile 26A du moteur et sa bride 28A qui porte contre la surface inférieure extérieure 30A de la paroi inférieure 99A du bloc 16A de retenue sont illustrés, de même que l'aile axiale 70A de l'élément 16A de retenue, l'aile radiale 58A de l'élément

rapporté 18A, par exemple.

En référence & présent à la figure 4, celle-ci montre une étape de l'opération de fabrication du joint d'étanchéité composé, laquelle étape précède l'étape d'assemblage montrée sur la figure 3. Ici, sur la figure 4, l'organe rapporté 18 de retenue est représenté disposé à l'intérieur d'un moule désigné globalement en 200 et qui comprend, comme représenté, trois éléments principaux, à savoir une plaque inférieure 202 de moule, un noyau central 204 et un organe rapporté supérieur 206. Dans cette forme de réalisation de l'invention, l'organe rapporté 18 de retenue est réalisé en une matière plastique par moulage par injection dans un moule ayant une cavité convenablement façonnée pour réaliser le corps 52 avec l'aile axiaie 54, l'aile 56 de montage du corps du joint et l'aile 58 de positionnement. Après la formation de l'organe rapporté 18, les surfaces extérieures de l'aile 56 sont dégraissées et grenaillées afin d'acquérir un fini rendu légèrement rugueux. En variante, la rugosité de la surface peut être obtenue par une attaque chimique ou par la formation de surfaces rugueuses sur des parties choisies de l'intérieur du moule. Dans tous les cas, une fois que la préparation de la surface est achevée, on applique un adhésif d'un type connu de l'homme de l'art et on le laisse sécher. Ensuite, on met en place le corps 52 de l'organe rapporté de retenue dans le moule 200, comme illustré, et un caoutchouc peut être injecté, par exemple au moyen d'un passage 208, dans

la cavité formée par les surfaces, tournées vers l'inté-

rieur, des parties 202, 204 et 206 du moule. La formation en position du corps 34 du joint d'étanchéité, son mûrissement initial et sa liaison sur l'aile radiale 56 sont effectués d'une manière connue de l'homme de l'art et qui, n'entrant pas dans le cadre de l'invention, ne sera

pas décrite plus en détail.

En supposant que le corps du joint d'étanchéité soit réalisé en une matière du type fluoro-élastomère, après l'ouverture du moule montré sur la figure 4 et l'enlèvement de la pièce, la pièce composée, comprenant le corps élastomérique 20 du joint d'étanchéité et l'organe rapporté 18 de retenue est soumise à une post-cuisson à

température élevée, par exemple 205 C, pendant 10 heures.

Ceci produit un sous-ensemble mûri, achevé, montré sur la

figure 3.

En référence à présent à la figure 3, celle-ci illustre l'alignement et le.positionnement de l'élément 16 de retenue et de l'organe rapporté 18 de retenue. Lorsque ces pièces sont alignées comme montré sur la figure 3 et qu'elles sont ensuite amenées dans une disposition

d'assemblage, les diverses paires complémentaires illus-

trées de surface 60, 72 et 62, 74 sont en contact étroit, centrant ainsi l'organe rapporté par rapport à l'élément 16 de retenue et assurant le positionnement axial approprié de l'organe rapporté 18. Ensuite, les pièces peuvent être liées par des techniques bien connues de soudage aux ultrasons, avec ou sans l'aide d'adhésifs auxiliaires ou de matières similaires. Dans des cas appropriés, la liaison

peut être réalisée uniquement par des adhésifs.

Lorsque les opérations de moulage et d'assem-

blage sont achevées, un joint d'étanchéité du type illustré sur la figure 2, par exemple, a été produit et il est apte à être transporté vers le constructeur. Comme indiqué précédemment, la pose du joint d'étanchéité est alors une affaire qui demande relativement peu d'expérience et aucune opération de post-finition ou de

post-usinage sur les pièces de machine concernées, c'est-&-

dire le bloc-moteur, le carter, le fond de carter d'huile ou analogue. L'élément de retenue peut être positionné comme montré sur la figure 1, la garniture "G" étant disposée entre la face 14 du bloc-moteur et la surface frontale ou axialement intérieure 82 de l'élément 16 de

retenue.

Dans une forme de réalisation de l'invention, la garniture "G", bienqu'étant fabriquée séparément, peut être liée à la surface de l'élément de retenue dans l'usine de fabrication du joint d'étanchéité, et l'autre surface de la garniture peut alors être recouverte et protégée par un papier protecteur "R", par exemple, (figure 3) pour le transport. Une matière auto-collante peut également, ou non, être fixée sur la face extérieure recouverte. Dans ce cas, seule une préparation de la surface du bloc-moteur est nécessaire, car le joint d'étanchéité possède sa propre

garniture et l'adhésif pour cette garniture.

L'alignement et la fixation des vis à tête 92 ou analogues assurent un alignement approprié du joint d'étanchéité avec le prolongement arrière du vilebrequin, tandis que les pattes 78 de l'aile protectrice 76 assurent une limitation de l'excursion radiale du bloc élastomérique d'étanchéité et évitent ainsi sa détérioration pendant la pose. La surface extérieure plasstique 30 de la partie inférieure 99 établit un contact étanche aux fluides avec

la surface 28 du fond de carter d'huile 26, dont l'étan-

chéité est habituellement établie par une partie de la

garniture du fond de carter.

En raison de la rigidité d'ensemble de l'élément 16 de retenue, des forces statiques d'étanchéité relativement élevées peuvent être appliquées à l'assemblage sans effet nuisible; si ces forces étaient imposées sur le corps extérieur d'un joint d'étanchéité à l'huile ordinaire, il pourrait en résulter une déformation du corps du joint ou un autre défaut de montage. La pose du joint conformément à l'invention est notablement simplifiée et on

obtient une fiabilité notablement accrue.

Conformément à l'invention, il est préférable

- d'utiliser des matières thermoplastiques pour la fabrica-

tion de l'élément de retenue et de l'organe rapporté de retenue de l'invention. Ces deux pièces peuvent être réalisées dans la même matière, ou bien elle peuvent comporter toutes deux des matières dissemblables. Bien que de nombreuses matières différentes conviennent, des résines thermoplastiques chargées, telles que du "Nylon" chargé de

verre ou d'autres résines du type polyamide, conviennent.

Des matières thermoplastiques résistant aux températures élevées, telles que des polycarbonates, des acétals ou d'autres matières, peuvent également être utilisées avec succès. Bien que des élastomères ordinaires tels que des nitriles, des nitriles carboxylés ou des élastomères silicones puissent être utilisés pour la réalisation du bloc d'étanchéité 20, la présente invention utilise avantageusement des matières du type fluoro-élastomère qui sont très résistantes aux hautes températures. Par conséquent, lors de l'utilisation, le joint d'étanchéité est efficace lorsque des températures de fluides atteignent

en régime permanent 120'C et, à l'occasion, des tempéra-

tures de 205 à 260'C.

L'utilisation de techniques de soudage par ultrasons constitue un moyen économique pour former un joint étanche statique ou secondaire, résistant, entre l'élément de retenue et l'organe rapporté. Ceci évite une source de problème antérieur, constituée par un joint

d'étanchéité secondaire défectueux, c'est-&-dire l'étan-

chéité entre l'extérieur du corps du joint et le voile de palier principal ou une partie similaire de la structure du carter. Une autre particularité importante de la présente invention est qu'un alignement approprié peut être réalisé sans emmanchement à la presse. L'utilisation d'un profil en boulon sur une surface plane extérieure non seulement élimine le risque d'un tel défaut d'alignement, mais permet aussi une inspection visuelle pour vérifier l'ajustement approprié; ceci était difficile ou impossible avec

certains joints d'étanchéité de l'art antérieur.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées a l'assemblage de joint d'étanchéité composé décrit et représenté sans sortir du cadre de

l'invention.

Claims (24)

REVENDICATIONS

1. Assemblage d'un joint d'étanchéité composé, caractérisé en ce qu'il comporte un élément (16) de retenue, un organe rapporté (18) de retenue et un bloc élastomérique (20) d'étanchéité, l'élément de retenue comprenant une partie (66) de montage de l'organe rapporté qui présente une surface annulaire (72) tournée radialement vers l'intérieur, définissant une ouverture centrale destinée à recevoir et à positionner radialement une partie de l'organe rapporté de retenue, au moins une surface d'épaulement annulaire (74) destinée à porter contre une autre partie dudit organe rapporté de retenue et à la positionner axialement, ledit élément de retenue comportant aussi une partie (66) de montage dudit élément de retenue ayant une surface globalement. plane.(82) destinée à être placée en opposition à une pièce associée (12) de machine à

laquelle l'élément de retenue est fixé en cours d'utilisa-

tion, et des moyens définissant plusieurs ouvertures (84) destinés à recevoir et à positionner des organes (92) de fixation pour le montage de l'élément de retenue, l'organe rapporté de retenue comprenant des ailes annulaires (54, 56, 58) qui s'étendent axialement et radialement et qui sont destinées à coopérer, respectivement, avec ladite surface annulaire orientée radialement vers l'intérieur et ladite surface d'épaulement annulaire de l'élément de retenue, l'organe rapporté de retenue comprenant en outre une surface annulaire de liaison, le bloc élastomérique d'étanchéité comprenant une partie (48, 50) de liaison et

un corps globalement annulaire (34) de joint d'étanchéité -

qui présente des surfaces d'étanchéité globalement

tronconiques (36, 38), côté huile et côté air, se rejoi-

gnant entre elles suivant un lieu géométrique globalement circulaire pour former une bande (40) d'étanchéité primaire devant entrer en contact avec la surface (32) d'une pièce relativement mobile (22) de machine s'étendant axialement à travers le corps du joint d'étanchéité, la partie de corps étant fixée en contact étanche aux fluides à la surface de liaison de l'organe rapporté de retenue, ledit élément de retenue et ledit organe rapporté de retenue étant formés chacun en une matière plastique synthétique du type résine, l'assemblage du joint d'étanchéité étant conçu pour être fixé, lors de l'utilisation, a la face extrême d'une pièce de machine de façon que ladite pièce de machine relativement mobile en fasse saillie et soit conçue pour

être prise par ledit élément élastomérique d'étanchéité.

2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de montage de l'élément de retenue comprend plusieurs guides métalliques rapportés (86) reçus, respectivement, dans lesdites ouvertures (84) pour les organes de fixation de montage, les guides métalliques rapportés étant dimensionnés pour s'enclencher avec les organes de fixation et absorber au moins une partie de la charge axiale de fixation afin que la charge ne soit pas transmise en totalité à la partie de montage

dudit élément de retenue.

3. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de liaison.de l'organe rapporté de retenue comprend une bride annulaire (54)

s'étendant globalement radialement vers l'intérieur.

4. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de retenue et l'organe

rapporté de retenue sont réalisés en des matières thermo-

plastiques différentes.

5. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de retenue et l'organe

rapporté de retenue sont réalisés en des matières plasti-

ques sensiblement identiques.

6. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de montage de l'élément de retenue est réalisée et agencée de façon que les ouvertures

pour les organes de fixation de montage s'étendent au-

dessus de la ligne médiane de l'ouverture centrale de

l'élément de retenue.

7. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe rapporté de retenue est fixé audit élément de retenue par une liaison formée par soudage

par ultrasons.

8. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bloc élastomérique d'étanchéité

est réalisé en une matière du type fluoro-élastomère.

9. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de retenue comporte en outre une bride (76) s'étendant globalement radialement vers l'intérieur, placée axialement vers l'intérieur de

ladite surface annulaire tournée radialement vers l'inté-

rieur et de ladite surface annulaire d'épaulement sur

ladite partie de montage de l'élément de retenue.

10. Assemblage selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite aile s'étendant radialement comporte plusieurs pattes (78) s'étendant radialement vers l'intérieur, espacées circonférentiellement les unes des autres, lesdites pattes étant conçues pour porter contre ladite pièce relativement mobile destinée à passer à travers l'assemblage du joint d'étanchéité pour en assurer

le positionnement pour le montage.

11. Assemblage d'un joint d'étanchéité composé destiné à retenir un fluide à l'intérieur d'une cavité formée au moins en partie par des première (12), deuxième et troisième pièces de machine relativement mobiles, ledit assemblage étant caractérisé en ce qu'il comporte un élément (16) de retenue ayant une première partie (66) conçue pour être fixée à la première pièce de machine et une autre partie conçue pour être placée de façon à entourer l'axe de rotation de la deuxième pièce de machine, un bloc rapporté (18) de retenue positionné au moins partiellement à l'intérieur de, et porté par, ladite partie de l'élément de retenue qui entoure l'axe de la deuxième pièce, et un bloc élastomérique (20) d'étanchéité, d'une seule pièce, ayant une partie globalement annulaire de corps (34) d'étanchéité qui présente des surfaces d'étan- chéité, globalement tronconiques (36, 38), côté huile et côté air, se rejoignant entre elles suivant un lieu géométrique globalement circulaire pour former une bande d'étanchéité primaire (40) devant entrer en contact avec une surface de la deuxième pièce de machine, le bloc d'étanchéité comportant aussi une partie annulaire (48, 50) de liaison espacée de la bande d'étanchéité et dont au moins l'une des surfaces 'est fixée de façon étanche aux fluides au bloc rapporté de retenue, l'élément de retenue et le bloc rapporté de retenue étant réalisés en des matières plastiques synthétiques, relativement rigides, sensiblement impérméables aux fluides, ladite première partie de l'élément de retenue comprenant aussi une portion (82) ayant une surface faciale extrême conçue pour être accouplée de façon étanche aux fluides avec une surface correspondante (14) de montage située sur la première partie de machine, et ladite autre partie de l'élément de retenue présentant une surface statique d'étanchéité tournée radialement vers l'extérieur, formée sur une portion de sa face extérieure afin de pouvoir entrer en contact avec la troisième pièce de machine de façon étanche aux fluides, ladite première partie de l'élément de retenue comprenant en outre des moyens (83, 84, 86) destinés à recevoir de manière amovible plusieurs organes de fixation (92) afin de faciliter le positionnement de

l'assemblage par rapport à la première pièce de machine.

12. AssemblagA selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens destinés & recevoir les organes de fixation comprennent plusieurs bossages (83) présentant chacun une ouverture centrale (84) dans laquelle

est reçu un guide métallique rapporté (86).

13. Assemblage selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément de retenue et l'organe rapporté de retenue sont réalisés dans la même matière plastique.

14. Assemblage selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément de retenue et l'organe

rapporté de retenue sont réalisés en des matières plasti-

ques différentes.

15. Assemblage selon la revendication 11, caractérisé en ce que la portion présentant une surface faciale extrême de l'élément de retenue et lesdits moyens destinés à recevoir les organes de fixation s'étendent tous

deux au-dessus de la ligne médiane de l'élément de retenue.

16. Assemblage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le bloc d'étanchéité est réalisé à

partir d'une matière du type fluoro-élastomère.

17. Assemblage étanche pour machine, carac-

térisé en ce qu'il comporte des première (14) et troisième pièces de machine, une deuxième pièce (22) de machine mobile par rapport aux première et deuxième pièces, et un assemblage d'un joint d'étanchéité composé destiné à retenir un fluide à l'intérieur d'une cavité formée au moins en partie par lesdites première, deuxième et troisième pièces de machine, caractérisé en ce que l'assemblage du joint d'étanchéité composé comprend un élément (16) de retenue dont une première partie (66) est fixée à ladite première pièce de machine et dont une autre partie (68) est disposée de façon à entourer la deuxième pièce de machine, un bloc rapporté (18) de retenue disposé au moins partiellement a l'intérieur de, et porté par, ladite partie de l'élément de retenue qui entoure la seconde pièce, et un bloc élastomérique (20) d'étanchéité, d'une seule pièce, ayant une partie de corps (34) de joint globalement annulaire d'étanchéité qui présente des surfaces globalement tronconiques (36, 38) d'étanchéité, côté huile, côté air, se rejoignant mutuellement suivant un lieu géométrique globalement circulaire et fozrmant une bande d'étanchéité primaire (40) destinée & entrer en contact avec une partie (32) de la deuxième pièce (22) de machine, le bloc d'étanchéité comportant aussi une partie annulaire de liaison espacée de la bande d'étanchéité et dont au moins l'une des surfaces (48, 50) est fixée de façon étanche aux fluides au bloc rapporté de retenue, l'élément de retenue et le bloc rapporté de retenue étant

réalisés en des matières plastiques synthétiques, relative-

ment rigides, sensiblement imperméables aux fluides, ladite première partie de l'élément de retenue comprenant aussi une portion (82) à surface faciale extrême fixée à une surface (14) de montage d'une partie correspondante de la première pièce de machine de façon étanche aux fluides, et ladite autre partie de l'élément de retenue présentant une surface statique d'étanchéité, tournée radialement vers l'extérieur, formée sur une portion de sa face extérieure et portant contre ladite troisième pièce de machine, de

façon étanche aux fluides.

18. Assemblage selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'élément de retenue est fixé à la première pièce de machine par des organes de fixation amovibles (92) et ladite première partie de l'élément de retenue comprend en outre des moyens (86) destinés à recevoir de façon amovible plusieurs desdits organes de retenue afin de faciliter le positionnement de l'assemblage

par rapport à la première pièce de machine.

19. Assemblage selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'élément de retenue et l'organe rapporté de retenue sont réalisés dans la même matière plastique.

20. Assemblage selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'élément de retenue et l'organe

rapporté de retenue sont réalisés en des matières plasti-

ques différentes:

21. Assemblage selon la revendication 17, caractérisé en ce que le bloc élastomérique d'étanchéité est réalisé en une matière du type fluoro-élastomère.

22. Procédé de fabrication d'un assemblage de joint d'étanchéité composé, caractérisé en ce qu'il consiste à mouler un organe rapporté (18) de retenue, comportant un corps rapporté (52) qui porte des ailes

annulaires (54, 56, 58) s'étendant axialement et radiale-

ment, à partir d'une matière thermoplastique, à traiter au moins une partie de la surface de l'aile radiale (56) pour lui conférçr une texture rugueuse, à positionner ledit organe rapporté par rapport à un moule (200) de formation de joint afin que ladite aile ayant la surface à texture rugueuse s'étende à l'intérieur de la cavité du moule, à former un corps globalement annulaire (34) de joint d'étanchéité qui présente des surfaces globalement tronconiques (36, 38) d'étanchéité, côté air et côté huile, se rejoignant mutuellement suivant un lieu géométrique globalement circulaire pour former une bande d'étanchéité primaire (40) devant entrer en contact avec la surface (32) d'une pièce mobile et associée (22) de machine, ce corps annulaire (34) étant formé en une matière élastomérique fluide, durcissable, le procédé consistant aussi à permettre à cette matière de mûrir et à une partie de ladite matière de se lier à la partie à surface de texture rugueuse de l'aile radiale de l'organe rapporté de retenue, à former un élément (16) de retenue en une matière 30. plastique synthétique, ledit élément de retenue comprenant une partie (68) de montage de l'organe rapporté ayant une

surface annulaire (72) tournée radialement vers l'inté-

rieur, définissant une ouverture centrale destinée à recevoir et à positionner radialement une portion (54) de l'organe rapporté de retenue, ledit élément de retenue présentant également au moins une surface d'épaulement annulaire (74) destinée à porter contre, et à positionner axialement, une autre portion de l'organe rapporté de retenue, ledit élément de retenue comportant aussi une partie (66) de montage de l'élément de retenue ayant une surface globalement plane (82) destinée à être placée en opposition à une pièce associée (12) de machine à laquelle l'élément de retenue est fixé en cours d'utilisation, à utiliser des moyens (86) dans l'élément de retenue pour recevoir et positionner des organes (92) de fixation pour le montage de l'élément de retenue, à disposer l'organe rapporté de retenue au moins partiellement à l'intérieur de

ladite ouverture centrale afin que ladite surface an-

nulaire, tournée radialement vers l'intérieur, et ladite surface d'épaulement annulaire sur l'élément de retenue portent contre des parties du corps rapporté de retenue, et à lier l'élément de retenue et l'organe rapporté de retenue

l'un a l'autre, en contact étanche aux fluides.

23. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que la liaison consiste à souder par ultrasons l'élément de retenue à l'organe rapporté de

retenue sans utiliser d'adhésifs.

24. Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce que la liaison comprend une étape qui consiste à appliquer un adhésif sur des surfaces choisies d'au moins l'un de l'élément de retenue et de l'organe

rapporté de retenue.