Brevet FR2479373A1 — publié le 19811002

Dispositif d'étanchéité, en particulier pour roulements de roue de véhicules automobiles. La présente invention concerne un dispositif d'étan- chéité, en Particulier pour roulements de roue de véhicules automobiles munis de deux bagues à collerette radiale et d'éléments roulants disposes entre celles-ci, dispositif compo- sé d'un manchon d'étanchéité fixé à la bague extérieure et en appui frottant, par son extrémité libre, contre la bague inté- rieure et, d'un manchon de recouvrement placé radialement au- dessus dudit manchon d'étanchéité et dirigé, par son extrémité libre, avec faible Jeu vers une surface opposée de l'autre bague. On connatt des réalisations des plus diverses de dis- positifs d'étanchéité pour de tels roulements de roue. Dans l'une d'elles, faisant l'objet du modèle d'utilité allemand no 7 521 787, un Joint qui, à son extrémité libre, est divisé en deux lèvres d'étanchéité, elles- mêmes en contact frottant, l'une dans la gorge formant la transition entre l'épaulement de la bague intérieure et sa collerette de fixation, l'autre contre la face frontale radiale de cette collerette, est fixé par une seeton en forme de bourrelet à la face de la bague exté- rieure tournée vers la collerette de la bague intérieure. Sur le bourrelet de fixation du manchon d'étanchéité est fixé à la bague extérieure un autre manchon ds t8le qui recouvre par sa section cylindrique lVintervalle entre la bague extérieure et la collerette de la bague intérieure et se termine en sa face frontale à une faible distance seulement de eelle de la colle- rette enformatcaw ladite face frontale une étroite fente d'étan- chéité. Le manchon de recouvrement de ce dispositif connu a surtout pour but d'assurer le joint élastique et d'empêcher la pénétration de grosses impuretés extérieures dans le Joint frottant proprement dit. Cette réalisation connue présente l'inconvénient de rendre encore plus difficile l'assemblage du roulement de roue, déjà compliqué par la présente des colleret- tes des deux bagues. Lors dudit assemblage, on ne peut en effet pas déplacer purement et simplement en direction axiale le manchon de recouvrement, généralement en t8le, lorsqu'il faut basculer ou déplacer, non seulement en direction radiale, mais aussi en direction axiale, la bague extérieure par rapport la bague intérieure en vue d'introduire les éléments rou- lants entre elles deux. I1 s'y aJoute l'inconvénient que du lubrifiant sortant éventuellement du Joint frottant peut s'échapper par la fente comprise entre la face frontale du manchon de recouvrement et celle de la collerette et pénétrer ainsi dans le frein, normalement voisin, et y provoquer des perturbations très dangereuses. L'invention a pour objet un dispositif d'étanchéité du genre annoncé qui non seulement garantisse un assemblage plus simple du toulement de roue, mais aussi empêche effica- cement, outre la pénétration de subtances nuisibles extérieures, la sortie du lubrifiant que renferme ledit roulement et, de plus, maintienne éloigné de ce roulement, mais surtout du Joint frottant, la chaleur rayonnée par le frein. Ce dispositif d'étanchéité est caractérisé par le fait que le manchon de recouvrement est fixé à la collerette de la bague intérieure et, par son extrémité libre, fait vis-à-vis, avec faible Jeu, à une surface de la bague extérieure en for- mant entre sa section de fixation et ladite extrémité libre une chambre collectrice de lubrifiant. La disposition du manchon de recouvrement sur la collerette de la bague intérieure facilite d'une part l'assem- blage du roulement et améliore d'autre part encore l'étanchéi- té du fait de la chambre collectrice de lubrifiant. Ledit man- chon de recouvrement forme aussi écran thermique et empêche la chaleur rayonnée par le frein d'agir sur le manchon d'étanchéi- té et de détruire son matériau particulier. On est ainsi assu- ré d'une longue durée de vie du dispositif et, par conséquent aussi, du roulement de roue. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le manchon de recouvrement comporte, faisant suite à sa sec- tion de fixation, un prolongement de forme cylindrique en saillie axiale par rapport à la collerette de la bague inté- rieure, plié intérieurement, en son extrémité libre, en direc- tion essentiellement radiale, vers un épaulement de la bague extérieure, puis s'achevant en une autre partie annulaire en saillie axiale qui recouvre avec un faible Jeu radial ledit épaulement de la bague extérieure, cette disposition donnant ainsi naissance à la chambre collectrice de lubrifiant. Si l'on a soin d'enfiler le manchon de recouvrement sur la surface latérale de la collerette de la bague intérieure, la section cylindrique dudit manchon permet de faire glisser tout d'abord, lors de l'assemblage du roulement de roue, ce même manchon en direction axiale jusqu'à ce que sa section pliée vienne en appui contre la face frontale intérieure de la colle- rette, puis de reculer à nouveau le manchon, après exécution de l'assemblage, Jusqu'à ce que, d'une part, la chambre collec- trice de lubrifiant se forme et que, d'autre part, la partie saillante annulaire dudit manchon recouvre l'épaulement de la bague extérieure. I1 est avauntgeux que, pour la ation du mahon de recouvrement sur la surface latérale de la collerette de la bague intérieure, cette surface de recouvrement soit munie de cavitésréparties sur son pourtour dans lesquelles pénètrent des aspérités correspon- dantes de la section de fixation dudit manchon. Ces cavité peu- vent 8tre formées par une rainure périphérique continue. L'effet d'étanchéité est encore meilleur si la chambre collectrice de lubrifiant est emplie, en totalité ou en partie, d'un matériau capable d'accumuler l'huile. Ce matériau est en mesure d'aspirer et retenir du lubrifiant sortant éventuelle- ment de l'intérieur du roulement et de l'empêcher de se propa- ger vers l'extérieur et de pénétrer le cas échéant dans les freins. Une autre amélioration s'obtient par le fait que le manchon d'étanchéité se compose d'un corps de soutien, de pré- férence en tale, fixé à la bague extérieure sur l'extrémité in- térieure duquel est disposé un corps d'étanchéité, en matériau élastique résistant à l'huile, lequel porte la ou les lèvres d'étanchéité. Cela permet d'utiliser pour le corps d'étanchéi- té proprement dit un matériau plus précieux sans trop augmenter les frais à la manière défavorable des manchons d'étanchéité réalisés exclusivement en matériau précieux. Suivant une réalisation particulièrement avantageuse, le corps de soutien comporte, sur sa section de fixation, une partie cylindrique qui est glissée sur un épaulement de la bague extérieure et rabattue à son extrémité libre, le bord ainsi rabattu pénétrant dans une rainure annulaire, ou une cavité analogue, de la bague extérieure. Autre moyen d'amélioration de l'étanchéité, un anneau en matériau d'étanchéité peut être interposé entre le corps de soutien et la face frontale opposée de la bague extérieure. On évite de la sorte que du lubrifiant s'infiltre, comme c'est souvent le cas, entre les surfaces opposées du corps de sou- tien et de la bague extérieure. On peut aussi grouper en une seule unité le manchon d'étanchéité et l'anneau en matériau étanche, le corps de soutien portant, par exemple, sur sa section de fixation, un corps annulaire en matériau élastique résistant à l'huile, lequel est enclenché dans une rainure annulaire de la bague extérieure. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la descrip- tion détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré schématiquement par le dessin annexé, sur lequel: la figure 1 est une coupe axiale d'un roulement de roue muni de Joints d'étanchéité; la figure 2 représente à une échelle agrandie l'extrait A de la figure 1; la figure 3 représente, par une coupe axiale, un dis- positif de fixation modifié du manchon d'étanchéité. Le roulement de roue visible en coupe sur la figure 1 se compose de la bague intérieure 2, comportant une collerette radiale 1 dirigée vers l'extérieur, de la bague extérieure 4 comprenant de même une collerette 3 dirigée radialement vers l'extérieur et d'éléments roulants 5 disposés en deux rangées entre lesdites bagues intérieure et extérieure. Le roulement de roue est fixé au véhicule par la colberete 3, tandis que la roue et le disque à frein, non représentés, sont fixés à la collerette 1 de la bague intérieure. Il est prévu pour l'en- tratnement de la roue un Joint homocinétique dont les Àbilles transmettant le couple moteur ont leurs chemins exté- rieurs de roulement 6 directement creusés dans l'alésage de la bague intérieure 2. L'étanchéité du roulement de roue est assurée d'un cOté par le dispositif 7 décrit ci-dessous plus en détail et de l'autre cOté par le dispositif 8. Le dispositif 7 se compose d'un manchon d'étanchéité 9 et d'un manchon de recouvrement 10. Le manchon d'étanchéité 9 présente un corps de soutien ll, de préference en t8le, et, à l'extrémité intrielure 12 de ce corps de soutien 1l un corps d'étanchéité 13 en matériau élastique résistant à l'Vhuile, lequel est en appui frottant sur la surface d'épaulement 16 de la bague intérieure 2 par les deux lèvres d'étanchéité 14 et 15. En vertu de cet agencement, la part de matériau du corps d'étancheité 13 assurant la fonction d'étanchéité proprement dite est nettement moins forte que si l'ensemble du manchon d'étanchéité était réalisé en un tel matériau précieux, Les frais de matériaux et aussi de réalisation restent par consé- quent faibles. Le corps de soutien ll a égalementune foncetlon lors de l'assemblage du roulement de roue àsavolrde soutenir les éléments roulants 5 de la rangée voisine. La section de fixation dudit corps de soutien ll comporte une partie cylin- drique 17 glissée sur un épaulement 18 de la bague extérieure 4 et rabattue à son extremité libre, le bord ainsi rabattu pénétrant dans une rainure annulaire de la bague extérieure 4 pour fixer axialement le manchon d'étanchéité 9. Un anneau 21 en matriaut d'étanchéité est inséré entre le corps de soutien I1 et la face frontale opposée 20 de la bague extérieure 4 afin d'emp9cher le passage de lubrifiant à l'emplacement de fixation. Le manchon de recouvrement 10 présente quant à lui une section de fixation 22 qui est enfill sur la surface latérale 23 de la collerette i de la bague intérieure 2 et, faisant suite à cets section un prolongement cylindrique 24 en saillie axiale par rapport à la collerette 1 et pli6, à son extrémité libre 25, en direction essentiellement radlale" vers l'int& rieur, à la rencontre de 1 'épaulement 18 de la bague extérieure 4 en s'achevant par une partie annulaire en saillie axiale. Cette partie annulaire 26 forme avec l'épaulement 18 de la' bague extérieure 4 une étroite fente axiale d'étanchéité. La surface latérale 23 de la collerette 1 de la bague intérieure 2 est munie d'une gorge périphérique 27 dans laquelle des par- ties de la section de fixation 22 sont enfoncées après l'exé- cution de l'assemblage du roulement de roue pour fixer axiale- ment le manchon de recouvrement 10. Il se forme entre la collerette 1 de la bague inté- rieure 2, la section cylindrique 24 et l'extrémité pliée 25 du manchon de recouvrement 10 une chambre collectrice de lu- brifiant 28 dans laquelle du lubrifiant sortant le cas éché- ant du manchon d'étanchéité 9 s'accumule sans risquer de pas- ser vers l'extérieur et de pénétrer par exemple dans le frein. Dans cet exemple de réalisation, le Joint d'étanchéi- té 8 de l'autre c8té du roulement de roue est établi, et fixé sur la bague extérieure, exactement de la même façon que le manchon d'étanchéité 9, cela à 1' opposé de la collerette 1 de la bague Intérieure 2. Cet agencement identique du Joint 8 et du manchon d'étanchéité 9 réduit les coQts de fabrication, simplifie le stockage et permet d'abaisser le prix global du roulement de roue. On peut bien entendu agencer différemment le Joint 8 et le manchon d'étanchéité 9 sile fonctionnement et/ou la place disponible l'exigent. Pour assembler le roulement de roue, on glisse tout d'abord le manchon de recouvrement 10 sur la collerette 1 de la bague intérieure 2 Jusqu'à ce que l'extrémité pliée 25 dudit manchon vienne s'appuyer contre la face frontale inté- rieure de la collerette 1, en la position représentée en trait discontinu. On glisse ensuite le manchon d'étanchéité avec l'anneau 21, également dans toute la mesure du possible en direction axiale sur la surface d'épaulement 16 de la bague intérieure. Après quoi, on pousse la bague extérieure 4 sur la bague intérieure 1 et l'on introduit par le procédé dit de Conrad, c'est-à-dire en position basculée et/oueentrede dla bague extérsure, les billes entre les deux bagues. Cette in- sertion des billes, et éventuellement d'une cage, faite, on glisse, par les alésages de fixation 29 du pourtour de la collerette 1 de la bague intérieure 2, sur l'épaulement 18 de la bague extérieure 4, l'extrémité libre de la section cylindrique 17, puis on la rabat dans la 7, rainure annulaire 19. Il ne reste plus alors qu'à pousser le manchon de recouvrement 10 à sa position définitive et à re- fouler certaines parties de la section de fixation 22 dans la gorge 27. Il est également possible d'enfoncer par roulage la section de fixation 22, sur toute sa périphérie, dans la gorge 27. Après le plein de lubrifiant, on fixe, comme on l'a dit, de façon identique au manchon d'étanchéité 9, le Joint d'étanchéité 8 sur la bague extérieure 4. Le roulement de roue est alors prêt au montage dans un véhicule automobile. Comme on l'a déjà mentionné, il est possible d'emplir l'intervalle entre la collerette de la bague intérieure et le manchon de recouvrement 10, en totalité ou en partie, d'un -ma- tériau capable d'accumuler l'huile, lequel absorbe, et empê- che de se propager vers l'extérieur, du lubrifiant sortant le cas échéant aussi de l'intérieur du roulement. La figure 3 illustre un autre agencement du manchon d'étanchéité 9 ainsi qu'un autre mode de fixation à la bague extérieure 4. Le corps de soutien 11 est muni, sur son pour- tour extérieur, d'un corps annulaire 30 en matériau élastique résistant à l'huile - de préférence le meme que pour le corps d'étanchéité 13 - lequel est enclenché dans une rainure annu- laire 31 de la bague extérieure 4. La rainure annulaire 32 ménagées quant à elle dans l'épaulement 18 de la bague exté- rieure 4 collecte de l'eau de pluie, ou d'autres projections, venant à heurter de l'extérieur ledit épaulement 18 et empêche leur pénétration dans la fente axiale d'étanchéité comprise entre la saillie 26 et l'épaulement 18. On peut bien entendu utiliser, au lieu des manchons d'étanchéité décrits ci-dessus, d'autres formes de réalisation et agencer autrement aussi leur fixation. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchéité, en particulier pour roule- ments de roue de véhicules automobiles munis de deux bagues à collerette radiale et d'éléments roulants disposés entre celles-ci, composé d'un manchon d'étanchéité fixé à la bague extérieure et en appui frottant, par son extrémité libre, contre la bague intérieure et d'un manchon de recouvrement placé radialement au-dessus dudit manchon d'étanchéité et di- rigé par son extrémité libre, avec faible Jeu vers une surface opposée, dispositif caractérisé par le fait que le manchon de recouvrement (10) est fixé à la collerette (1) de la bague intérieure (2) et, par son extrémité libre (26), fait vis-à- vis, avec faible Jeu, à une surface (18) de la bague extérieure (4) en formant entre sa section de fixation (22) et ladite extrémité libre (26) une chambre collectrice de lubrifiant (28). 2. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le manchon de recouvrement (10) comporte, faisant suite à sa section de fixation (22), un prolongement (24) de forme cylindrique en saillie axiale par rapport à la collerette (1) de la bague intérieure (2), plié intérieurement, en son extrémité libre (25), en direction essentiellement radiale vers un épaulement (18) de la bague extérieure, puis s'achevant en une autre partie annulaire (26) en saillie axiale qui recouvre avec un faible Jeu radial (e) ledit épaulement (18) de la bague extérieure (4). 3. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 2 caractérisé par le fait que le manchon de recouvrement (10) est enfilé sur la surface latérale (23) de la collerette (1) de la bague intérieure (2). 4. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 3 caractérisé par le fait que pour la fixation du manchon de re- couvrement (10) sur la surface latérale (23) de la collerette (1) de la bague intérieure (2), ledit surface comporte des cavi- tés (27) réparties sur son pourtour dans lesquelles vienne en prise des parties correspondantes de la section de fixation (22) dudit manchon de recouvrement (10). 5. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 4 caractérisé par le fait que les cavités sont formées par une rainure périphérique (27), 6. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que la chambre collectrice de lubrifiant (28) est emplie, en totalité ou en partie, d'un matériau capable d'accumuler l'huile. 7. Dispositif d'étanchéité selon l'urmquelconque des revendications 1 à 6 caractérisé par le fait que le manchon d'étanchéité (9) se compose d'un corps de soutien (11) fixé à la bague extérieure (4) sur l'extrémité intérieure(12) duquel est disposé un corps d'étanchéité (13), en matériau élastique résistant à l'huile, lequel porte la ou les lèvres d'étanchéité (14, 15). 8. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 7 caractérisé par le fait qe le corps de soutien Ill) comporte, sur sa section de fixation, une partie cylindrique (17) qui estglissée sur un épaulement (18) dé la bague extérieure (4) et rabattue à son extrémlté libre, le bord ainsi rabattu péné- trant dans une rainure annulaire (19), ou une cavité analogue, de la bague extérieure (4). 9. Dispositif d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 caractérisé Par le fait qu'un anneau (21), en matériau d'étanchéité, est interposé entre le corps de soutien (11) et la face frontale opposée de la bague exté- rieure (4). 10. Dispositif d'étanchéité selon la revendication 7 caractérisé par le fait que le corps de soutien ll comporte, sur sa section de fixation, un corps annulaire (30), en matériau élastique résistant à l'huile, lequel est enclenché dans une rainure annulaire (31) de la bague extérieure (4).