Brevet FR2487939A1 — publié le 19820205

Structure d'étanchéité. La présente invention se rapporte à une structure d'étanchéité applicable par exemple au montage du pont arrière d'un véhicule auto- mobile. Dans le montage classique de pont arrière d'un véhicule auto- mobile, un boîtier cylindrique de roulement est fixé coaxialement sur une trompette ou extrémité d'un corps de pont arrière et le boîtier du roulement est supporté de manière à pouvoir tourner sur un roulement à rouleaux coniques disposé entre le boîtier du roulement et l'arbre. Pour empêcher l'infiltration d'eau dans l'extrémité du corps de pont arrière et le boîtier du roulement, on place un joint corique entre les faces de l'extrémité du corps de pont arrière et du boîtier du roulement. Pour régler le jeu en bout avec le roulement à rouleaux coniques, on fait varier l'écartement entre l'extrémité du corps de pont arrière et le boîtier du roulement en plaçant normalement une ou plusieurs cales d'épaisseur entre l'extrémité du corps de pont arrière et le boîtier du roulement. Cependant, une telle structure d'étanchéité appliquée au monta- ge de pont arrière nécessite une opération d'usinage consistant à former une gorge pour loger le joint torique, et également une opération de montage pour placer le joint.torique dans la gorge; en conséquence, un nombre relativement élevé d'opérations sont nécessaires pour réaliser le montage du pont arrière. Lorsque l'extrémité du corps de pont arriè- re et le boîtier du roulement sont démontés et remontés ensuite afin de permettre l'addition ou le remplacement d'une cale d'épaisseur en-vue de modifier l'écartement entre l'extrémité du corps de pont arrière-et le boîtier du roulement, le joint torique a tendance à s'abîmer. La présente invention a pour objet de fournir une structure d'étanchéité qui est de fabrication relativement facile. Un autre objet de la présente invention est de fournir une struc- ture d'étanchéité qui comporte un élément d'étanchéité ayant relative- ment peu de possibilités de s'abîmer lorsque l'appareil équipé de cette structure d'étanchéité est démonté ou remonté. La structure d'étanchéité qui fait l'objet de la présente inven- tion comprend un organe tubulaire et un organe cylindrique. L'organe tubulaire présente un épaulement annulaire sur sa face extérieure. L'organe cylindrique s'emborte par glissement sur l'organe tubulaire, de telle manière que l'extrémité de cet organe cylindrique vient buter contre l'épaulement. Le bord intérieur de l'organe cylindrique est bi- seauté sur toute sa longueur afin de former un espace annulaire contigu à l'angle intérieur de l'épaulement. Une cale d'épaisseur est placée entre l'extrémité de l'organe cylindrique et l'épaulement de l'organe tubulaire. Cette cale d'épaisseur se prolonge dans l'espace annulaire. Un élément annulaire d'étanchéité est fixé à la cale d'épaisseur et dis- posé à l'intérieur de l'espace annulaire. Cet élément d'étanchéité pré- sente en coupe transversale une forme telle que, lorsque l'organe cy- lindrique s'approche de l'organe tubulaire jusqu'à ce que la cale d'épais- seur touche à la fois l'organe cylindrique et l'épaulement de l'organe tubulaire, l'élément d'étanchéité se déforme et entre en contact sur toute sa longueur à la fois avec l'organe cylindrique et avec l'organe tubulaire. La présente invention sera bien comprise à la lecture de la des- cription suivante faite en relation avec les dessins ci-joints, dans les- quels: - la figure 1 est une vue en coupe partielle de la structure d'étanchéité suivant la présente invention, appliquée au montage de pont arrière d'un véhicule automobile; et - la figure 2 est une vue à grande échelle d'une partie essen- tielle de la structure d'étanchéité représentée à la figure 1. On se reportera maintenant à la figure 1 qui représente une structure d'étanchéité appliquée au montage de pont arrière d'un véhi- cule automobile. Cette structure comprend un axe 10 entouré coaxiale- ment d'une trompette ou extrémité Il de corps, et d'un boîtier cylin- drique 12 de roulement. L'extrémité 11 du corps de pont arrière et le boîtier 12 du roulement sont assemblés coaxialement au moyen de plusieurs boulons 13 et d'écrous 14 correspondants (seuls un boulon et un écrou sont re- présentés sur le dessin). La base de l'extrémité Il du corps de pont arrière comporte un prolongement annulaire axial 15 et une bride ra- diale 16 à angle droit l'un par rapport à l'autre de manière à former un épaulement annulaire 16A sur la face extérieure de l'extrémité 11 du corps de pont arrière. L'extrémité du boîtier 12 du roulement la plus proche de l'extrémité 1h du corps du pont arrière, présente une bride radiale 17 correspondant à la bride 16 de l'extrémité Il du corps de pont arrière. Le diamètre intérieur du bortier 12 du roulement est légèrement supérieur au diamètre extérieur du prolongement annulaire 15 de manière à pouvoir s'emboîter par glissement sur ce dernier. La bride 17 du boîtier 12 du roulement s'appuie normalement contre la bri- de 16 ou l'épaulement 16A de l'extrémité 11 du corps de pont arrière. Dans les brides 16 et 17 sont percés respectivement des trous 20 et 21 dans l'alignement axial les uns des autres et destinés au passage des bou- lons 13. Deux cales minces annulaires 22 et 23 en forme de disque sont introduites entre les faces d'extrémité des brides 16 et 17 afin de per- mettre une variation de l'écartement entre les brides 16 et 17. Un roulement 24 est prévu entre l'axe 10 et l'extrémité 11 du corps de pont arrière. Un autre roulement 25 est monté entre l'axe 10 et le boîtier 12 du roulement. En outre, un roulement 26 à rouleaux coniques est prévu entre l'axe 10 et le boîtier 12. Ce dernier comporte un rebord annulaire 27 contre lequel s'appuie une extrémité du roule- ment 26 à rouleaux coniques. Le roulement 26 à rouleaux coniques est fixé entre la face intérieure du boîtier 12 et la face extérieure de l'axe 10 au moyen d'écrous 14 serrés sur les boulons 13. On règle le jeu en bout avec le roulement 26 à rouleaux coniques en remplaçant les cales d'épaisseur 22 et 23 ou en ajoutant une autre cale afin de modifier l'écartement entre les brides 16 et 17. Ces roulements 24, 25 et 26 supportent l'axe 10 de manière à permettre sa rotation. L'extrémité Il du corps de pont arrière est reliée en bout du carter 28 de l'axe. L'extrémité de l'axe 10 supporte de manière clas- sique un montage de frein(partiellement représenté) et une roue (non représentée). Comme l'illustre le mieux la figure 2, le bord intérieur de la bride 17 du bottier 12 du roulement est biseauté de manière à former une surface conique 30 coaxiale avec l'axe 10. La surface biseautée 30 du boîtier 12 du roulement, la bride 16 et le prolongement 15 de l'extré- mité Il du corps de pont arrière forment ainsi entre eux un espace annu- laire 31 de section triangulaire contigu au joint de la bride 16 et du pro- longement 15, ou à l'angle intérieur de l'épaulement 16A. Les cales d'épaisseur 22 et 23 se prolongent intérieurement à l'espace 31, de telle sorte que la cale 23 la plus proche de la bride 17 se prolonge davantage que l'autre cale 22. Un élément annulaire 32 d'étanchéité, de section carrée ou rectangulaire, est fixé sur le bord intérieur circonférentiel de la cale 23, à l'intérieur de l'espace 31, de telle sorte que les faces droite et gauche de l'élément 32 d'étanchéité soient parallèles aux faces de la cale 23, et de telle manière également qu'un intervalle annulaire 33 soit formé entre la face du prolongement 15 et l'élément 32 d'étanché- ité lorsque les écrous 14 sont desserrés sur les boulons 13 comme le représente la figure 2. L'élément 32 d'étanchéité peut être conçu pour entrer en contact avec la face du prolongement 15 lorsque les écrous 14 sont desserrés. L'élément 32 d'étanchéité est constitué d'une matière déformable telle que le caoutchouc.et il est fixé à la cale 23 d'épaisseur par cuisson. La section droite de l'élément 32 d'étanchéité est telle que, lorsque les écrous 14 sont serrés jusqu'à ce que la bride 17, les cales 22 et 23 et la bride 16 se trouvent en contact les unes avec les autres, l'élément 32 d'étanchéité se déforme et entre en contact à la fois avec les faces du boitier 12 du roulement et de l'extrémité 11 du corps du pont arrière afin d'empêcher toute infiltration de fluide, comme on le dé- crira plus loin. Lorsque les écrous 14 sont serrés sur les boulons 13, le boî- tier 12 du roulement se déplace vers la gauche en glissant sur le pro- longement 15 de l'extrémité 11 du corps du pont arrière, de sorte que la bride 17 s'approche de la bride 16. Lorsque l'intervalle entre la cale 23 d'épaisseur et la bride 17 atteint une largeur prédéterminée 34, la surface biseautée 30 du bottier 12 du roulement entre en contact avec le bord extérieur de l'élément 32 d'étanchéité, comme le représente la figure 2. Les écrous 14 sont ensuite serrés davantage, l'intervalle entre la cale 23 et la bride 17 est réduit à zéro et la bride 17 vient buter contre la cale 23, comprimant les cales 22 et 23 contre la bride 16. Simultanément, l'élément 32 d'étanchéité est comprimé par la surface biseautée 30 du boîtier 12 du roulement, et il se déforme comme le montre la ligne en traits d'axe à la figure 2. Le côté droit de l'élément 32 d'étanchéité est amené ainsi en contact avec la surface biseautée 30 du boîtier 12 du roulement, tandis que son extrémité intérieure touche la face extérieure du prolongement 15. L'élément 32 d'étanchéité empe- che donc toute infiltration de fluide, tel que l'eau, dans le boîtier 12 du roulement ou dans l'extrémité 11 du corps du pont arrière. Il y a relativement peu de possibilités d'abîmer l'élément 32 de la structure d'étanchéité qui fait l'objet de la présente invention lors- qu'on monte le boîtier du roulement et l'extrémité du corps du pont arri- ère, puisque l'élément 32 d'étanchéité est mis en place avec la cale 23 et qu'il est ensuite comprimé et déformé progressivement lorsqu'on serre les écrous 14 sur les boulons 13. Lorsqu'on démonte le boîtier du roulement et l'extrémité du corps du pont arrière, l'élément 32 d'étan- chéité ne risque pas de s'abîmer puisqu'on le relâche progressivement en desserrant les écrous 14. Du fait que l'élément 32 d'étanchéité est logé dans l'espace fermé 31, il est protégé contre les détériorations pro- voquant le desserrage des écrous 14 sur les boulons 13. De plus, il est inutile de former une gorge destinée à loger de manière classique l'élé- ment 32 d'étanchéité, et la structure d'étanchéité qui fait l'objet de la présente invention est facile à fabriquer. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réali - sation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. REVENDICA TIONS 1. Structure d'étanchéité caractérisée en ce qu'elle comprend a) un organe tubulaire (11) présentant un épaulement annulaire (1 6A) sur sa face extérieure; b) un organe cylindrique (12) qui s'emboîte par glissement sur l'organe tubulaire de telle manière que l'extrémité de cet organe cylindrique vient buter contre l'épaulement de l'organe tubu- laire, le bord intérieur de l'organe cylindrique étant biseauté sur toute sa longueur afin de former un espace annulaire (31) contigu à l'angle intérieur de l'épaulement; c) une cale (23) d'épaisseur placée entre l'épaulement de l'organe tubulaire et lrextrémité de l'organe cylindrique; et d) un élément annulaire (32) d'étanchéité fixé à la cale d'épaisseur et disposé à l'intérieur de l'es- pace annulaire, cet élément d'étanchéité présentant en coupe transversa- le une forme telle que, lorsque l'organe cylindrique s'approche de l'or- gane tubulaire jusqu'à ce que la cale d'épaisseur soit en contact à la fois avec l'organe cylindrique et avec l'épaulement de l'organe tubulaire, l'élément d'étanchéité se déforme et entre en contact sur toute sa longueur à la fois avec l'organe cylindrique et avec l'organe tubulaire. 2. Structure d'étanchéité suivant la revendication 1, caractéri- sée en ce que l'épaulement de l'organe tubulaire est formé par un pro- longement axial annulaire (15) et par une bride radiale (16) formant une seule pièce avec l'organe tubulaire et de manière à se rejoindre perpen- diculairement l'un à l'autre, le prolongement s'emboîtant dans l'organe cylindrique. 3. Structure d'étanchéité suivant la revendication 1, caractéri - sée en ce que l'élément d'étanchéité a une section transversale de forme rectangulaire. 4. Structure d'étanchéité suivant la revendication 1, caractéri- sée en ce que l'espace annulaire a une section transversale de forme triangulaire. 5. Structure d'étanchéité suivant la revendication 2, caractéri- sée en ce que l'organe cylindrique comporte à son extrémité une bride radiale (17) qui correspond à la bride de l'organe tubulaire. 6. Structure d'étanchéité suivant la revendication 3, caractéri- sée en ce que la cale d'épaisseur a la forme d'un disque avec une ouver- ture centrale; et en ce que l'élément d'étanchéité est fixé sur le bord circonférentiel intérieur de la cale de telle sorte que les faces radiales de cet élément d'étanchéité soient parallèles aux faces de la cale.