Brevet FR2477652A1 — publié le 19810911

L'invention concerne un dispositif d'étanchéité destiné à un palier à rouleaux, par exemple un roulement à aiguilles, un roulement à rouleaux cylindriques longs ou un roulement à rouleaux cylindriques comportant une bride ou nervure orientée radialement vers f'interieur à au moins une extrémité d'une bague extérieure. L'invention concerne plus particulièrement un perfectionnement apporté au dispositif assurant l'étanchéité entre la nervure de la bague extérieure et un arbre. Le joint (organe d'étanchéité) du dispositif d'étanchéité d'un palier de ce type est en général connu, comme décrit, par exemple, dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 3 510 182. Dans ce dispositif, le joint est fixé à la bague extérieure du palier et il comporte une partie d'étanchéité qui est en contact ou non avec un arbre. Par conséquent, il reste des problèmes à résoudre, car la bague extérieure exige un usinage spécial pour permettre le montage du joint et l'assemblage de ce dernier sur la bague extérieure est encombrant. Pour résoudre ces problèmes, on a conçu et mis en pratique une structure d'étanchéité comportant un joint dans la surface périphérique extérieure duquel est réalisée une gorge périphérique concave formant une partie d'étanchéité à labyrinthe ayant un jeu faible et nécessaire par rapport à une partie ou à l'ensemble de la nervure de la bague extérieure, par exemple. La surface périphérique intérieure du joint est fixée à un arbre. Ceci facilite remarquablement le montage du joint sur la bague extérieure, mais pose un problème car, lorsque le palier comportant un tel joint est monté sur l'arbre, la lèvre de la surface périphérique intérieure du joint est repliée vers le haut, ou bien le joint se dégage de la bague extérieure ou prend une position instable. L'invention concerne donc un dispositif d'étanchéité destiné à un palier ou roulement à rouleaux comportant une bague extérieure présentant une nervure. Le dispositif d'étanchéité selon l'invention est conçu de manière à éliminer les inconvénients indiqués ci-dessus et affectant l'art antérieur et il permet également de résoudre les problèmes se posant dans les dispositifs d'étanchéité décrits précédemment et réalisés à titre d'essai. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lequel - la figure 1 est une coupe longitudinale partielle montrant les parties essentielles d'une première forme de réalisation du dispositif d'étanchéité selon l'invention - la figure 2 est une coupe longitudinale partielle montrant les positions relatives d'une bague d'étanchéité et de la nervure d'une bague extérieure de palier, cette vue montrant un exemple de montage de la bague d'étanchéité ; - la figure 3 est une coupe longitudinale partielle montrant le montage de la bague d'étanchéité sur la nervure de la bague extérieure ; et - la figure 4 est une coupe longitudinale partielle montrant les parties essentielles d'une seconde forme de réalisation du dispositif d'étanchéité selon l'invention. Le dispositif d'étanchéité selon l'invention sera décrit ci-après en regard des figures 1 à 4 qui représentent deux formes de réalisation de ce dispositif. Ces figures représentent un arbre 1, une bague extérieure 2 de palier ou roulement, en forme de coupelle, une aiguille 3 de roulement et un joint 4 réalisé en caoutchouc, en résine synthétique ou en toute autre matière analogue. Les figures 1 à 3 représentent une première forme de réalisation qui sera tout d'abord décrite. La bague extérieure 2 est réalisée de manière à comporter des brides ou nervures 21, orientées radialement vers l'intérieur, situées à ses extrémités opposées et permettant le montage du joint 4 décrit ci-dessous et fermant le jeu compris entre la bague extérieure et l'arbre 1. La surface périphérique extérieure du joint 4 présente une gorge périphérique 41, de section droite concave, pouvant s'emboîter sur la nervure 21, et sa surface periphérique intérieure comporte une partie cylindrique 42 dont le diamètre intérieur est légèrement plus grand que le diamètre extérieur de l'arbre 1, et une pièce 43 de retenue qui fait saillie axialement vers l'intérieur. La largeur Q de la gorge périphérique concave 41 du joint est supérieure à l'épaisseur S de la nervure 21, et la profondeur de la gorge 41 est telle que le joint ne puisse se dégager aisément de la nervure 21 et qu'une partie d'étanchéité à labyrinthe, présentant un espace nécessaire a l'étanchéité, soit formée entre le joint et la nervure. En particulier, le palier de la première forme dé réalisation est un roulement du type à rouleaux ne comportant pas d'organe de retenue, et conçu de manière que la partie spéciale 43 de retenue, présentée par le joint, porte contre les extrémités de diamètre réduit des aiguilles ou rouleaux 3 afin d'empêcher leur chute. Le joint 4 ainsi formé est maintenu par la nervure 21 de la bague extérieure de manière à ne pas revenir à l'état déformé, montré par exemple sur la figure 2, la figure 3 représentant le maintien du joint 4 par la nervure 21, ce qui permet à ce joint d'être manipulé d'un seul bloc avec la bague extérieure 2. De plus, le joint est monté sur l'arbre 1 de manière que, comme montré sur la figure 1, un faible jeu Se puisse être maintenu entre la surface périphérique intérieure de la partie cylindrique 42, sur le côté intérieur du joint, et la surface périphérique extérieure de l'arbre 1, ce qui permet d'obtenir le dispositif d'étanchéité selon l'invention. Autrement dit, le dispositif d'étanchéité présente des dimensions relatives telles que, lorsqu'il est monté et supporte l'arbre, le joint puisse être assemblé afin de présenter de faibles jeux souhaités S1, S2 et S3 entre les brides 21 de la bague extérieure et la gorge périphérique concave 41 de la bague d'étanchéité, un faible jeu s4 étant ménagé entre la surface périphérique extérieure de l'arbre 1 et la surface périphérique intérieure de la bague 4. Le dispositif d'étanchéité est du type flottant dans lequel le joint n'est fixé sur aucun côté pendant toute la durée d'utilisation du dispositif. La figure 4 représente une seconde forme de réalisation du dispositif d'étanchéité selon l'invention. Dans cette forme de réalisation, le palier est constitué par un roulement à rouleaux comportant une cage, et le dispositif comporte des joints 4 qui présentent un certain nombre de rainures 44 orientées dans la direction d'écoulement de l'huile et réalisées dans les surfaces périphériques intérieures des parties cylindriques 42. Lorsque le palier est lubrifié par l'huile d'une boîte de transmission, par exemple, cette forme de réalisation a pour effet de lubrifier efficacement l'intérieur du palier au moyen de l'huile introduite par un côté A et s'écoulant vers l'autre côté B. Il est évident que la direction des rainures peut être déterminée arbitrairement en fonction de l'écoulement d'huile demandé, et qu'elle n'est pas limitée à celle Indiquée pour la forme de réalisation décrite ci-dessus. Comme décrit précédemment, le dispositif d'étanchéité selon l'invention est conçu de telle manière qu'il est inutile à la bague extérieure d'être soumise à des opérations spéciales d'usinage pour fixer le joint, mais un joint élastique est assemblé et fixé sur les nervures de la bague extérieure par déformation de ce joint élastique, ce qui facilite évidemment le montage de ce dernier. De plus, étant donné que le diamètre intérieur du joint est légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'arbre, le joint ne se détériore pas ou ne se dégage pas en glissant des brides de la bague extérieure lorsque le palier est assemblé avec le dispositif, ce qui facilite cet assemblage. De plus, le joint est du type dit flottant, dans lequel il n'est fixé ni à la bague extérieure, ni à 11 arbre pendant toute la durée d'utilisation et, par conséquent, l'accroissement de couple demandé par le joint est faible et la partie d'étanchéité risque peu de se détériorer sous l'effet de l'usure et de l'échauffement et les caractéristiques initiales d'étanchéité peuvent être maintenues pendant une longue durée. En outre, lorsque le jeu entre la gorge périphérique concave présenté par la surface extérieure du joint et la bride est réglé à une dimension inférieure à l'ampli- tude de la dilatation de la matière formant le joint, par exemple, on obtient un effet de fixation temporaire du joint à la bague extérieure pour former une partie d'étanchéité en labyrinthe entre la surface intérieure du joint et l'arbre, ce qui elimine le jeu entre cette surface intérieure et l'arbre. il est évident que le dispositif d'étanchéité selon l'invention n'est pas limité aux formes de réalisation représentées, mais qu'il s'étend à toute forme de réalisation dans laquelle, lorsque le palier est monté de manière à supporter un arbre rotatif, le joint n'est fixé ni à la bague extérieure, ni à l'arbre pendant toute l'utilisation, et tourne de manière flottante entre cette bague extérieure et cet arbre. Le palier ainsi protégé n'est pas limité aux formes de réalisation représentées, mais l'invention s'applique à tout roulement comportant une bague extérieure qui présente une bride ou une nervure à au moins l'une de ses extrémités. De plus, la lubrification du palier peut s'effectuer suivant deux modes, à savoir le mode dans lequel le palier est lubrifié par un lubrifiant tel que de la graisse, contenu dans le palier, et le mode dans lequel le palier est lubrifié par de l'huile circulant autour du palier, par exemple l'huile contenue dans une boîte de vitesses lorsque le palier est utilisé dans une telle bote. En particulier, dans le cas de la lubrification par l'huile décrite ci-dessus, on peut prévoir que le faible jeu présenté par le dispositif selon l'invention s'oppose à l'introduction de poudres abrasives et d'autres corps étrangers mélangés à l'huile, et que les effets nuisibles qui résultent autrement de cette introduction sont donc sensiblement atténués. il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif d'étanchéité décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Dispositif d'étanchéité pour palier à rouleaux (3) comportant une bague extérieure (2) qui présente une nervure (21) orientée radialement vers l'intérieur à au moins l'une de ses extrémités, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un joint (4) maintenu sur la nervure de la bague extérieure et dont la surface périphérique extérieure présente une gorge périphérique concave (41) qui loge la nervure avec laquelle elle présente un jeu convenable (S2), le joint étant du type flottant dans lequel le diamètre intérieur de ce joint est plus grand que le diamètre extérieur d'un arbre (1), le jeu entre la nervure de la bague extérieure et l'arbre étant fermé par ledit joint du type flottant. 2. - Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface périphérique intérieure du joint (4) comporte une pièce (43) de retenue qui fait saillie axialement vers l'intérieur et qui empêche les rouleaux (3) de se dégager en glissant. 3. - Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague extérieure (2) est en forme de coupelle et en ce que le rouleau (3) est un rouleau du type aiguille. 4. - Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un lubrifiant est introduit au préalable et retenu à l'intérieur du palier.