Brevet FR2502271A1 — publié le 19820924

250227t La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité assu- - t -.'r:uure s!'t-'anchétsation de l'espace libre entre les parties menante et menée d'un joint homocinétique à corps roulants transmettrant le couple et logés dans des rainures d'un élément exté- rieur et d'un élémnent intérieur du joint, et dans lequel la bague d'étanchéité est rxairtenue sur l'élément extérieur. Dans un tel dispositif, la bague d'étanchéité proprement dite couvre la totalité de l'espace libre entre la partie menante, l'élé- ment intérieur du joint par exemple, et la partie menée, l'élément extdrieur par exemple, et est par suite soumis à la totalité du mouve- ment relatif, tel que déplacement angulaire et translation de l'arbre moteur par rapport à l'élément extérieur du joint. Des dispositifs d'étanchéité sont connus, dans lesquels seuls de faibles angles de braquage sont nécessaires (cf. par exemple brevet de la République fédérale d'Allemagne n" 336 487). Un tel dispositif ne permet donc pas de garantir des angles de braquage plus importants, car la rondelle d'étanchéité est guidée dans une gorge et tous ses mouvements doivent être effectués. Seuls de faibles angles de braquage sont réalisables pour des raisons constructives. Des bagues à lèvres sont par ailleurs connues, qui servent unique- ment à réaliser l'étanchéité entre une pièce fixe et un arbre tournuant (cf. par exemple demande de brevet de la République fédérale d'Alle- magne publiée sous le no 20 47 631). Une telle étanchéité ne peut pas garantir les déplacements angqulaires qu'une articulation doit effectuer, faute de quoi une fente s'ouvre entre l'arbre et la bague, permettant ainsi l'éc :appemenc du lubrifiant. L'inventicn a pour objet un dispositif d'étanchéité de l'espace intérieur du joint, presentant un encombrement axial aussi réduit que possible et permettant des vitesses de rotation élevées et des angles de braquage relativement grands. Une réduction du volumre de lubrifiant et par suite une diminution de poids doivent en outre être obtenues. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, la bague d'étanchéité est constituée par une rondelle élastique qui présente un perçage central, dont le diamètre est inférieur au diamètre extérieur de la partie menante ou menée. Cette réalisation présente l'avantage d'assurer une étanchéité sTmnle et économique de l'espace intérieur du joint contre les pertes de lubrifiant, le diamrtre du percage central étant inférieur au dia- r.itre de j' rbre Lnteur. La faible dimension axiale du dispositif d'étanchéité mriniise l'action des influences extérieures, telles que projection de pierres, autres détériorations ou attaque par de petits rongeurs. Ce joint d'étanchéité permet en outre une course de trans- lation pratiquement illimitée, car la partie cylindrique agit sur l'arbre comme un segment racleur. Selcn une autre caractéristique de l'invention, la rondelle élas- tique est réalisée en caoutchouc, matière plastique ou matériau simi- laire. Un avantage réside dans la possibilité de découper la rondelle élastique dans une plaque. Afin de garantir une fixation suffisante de la bague d'étanchéité sur l'élément extérieur du joint, et selon une autre caractéristique importante de l'invention, la rondelle élastique est fixée sur l'élé- ment extérieur du joint par un chapeau en tôle. Cette fixation est réalisée de façon à interdire toute perte de lubrifiant. Selon une autre caractéristique de l'invention, le perçage cen- tral de la rondelle élastique est réalisé de façon à produire une rayon de congé et une partie cylindrique interagissant avec l'arbre moteur. Cette réalisation présente l'avantage suivant: le choix du dia- mètre du persçage central produit une partie cylindrique, dont le rayon de congé résulte d'une précontrainte du matériau. Le rôle de cette partie cylindrique est d'assurer la présence de suffisainnent de matériau pour interdire l'ouverture d'une fente entre l'arbre et la rondelle pendant une déviation angulaire du joint. Pendant des trans- lations axiales de l'arbre par rapport à l'élément extérieur du joint, jusqu'à une valeur définie, la rondelle élastique interagit avec le rayon de congé selon le principetdeune membrane et assure ainsi une étanchéité suffisante de l'intérieur du joint. Des translations axiales plus importantes produisent un glissement de la rondelle sur l'arbre moteur. Rien ne s'oppose à placer la partie cylindrique à l'intérieur 250227 1 du joint. Par rapport à la réalisation avec partie cylindrique dirigée vers l'extérieur, cette solution présente l'avantage de ne soumettre cette partie de la rondelle à aucune influence extérieure, telle qu'ozone, rayonnement UV, etc. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exem- ples de réalisation préférentielle et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est la coupe d'un dispositif d'étanchéité en liaison avec un joint homocinétique; la figure 2 représente un joint homocinétique de même principe que celui de la figure 1, mais avec la partie cylindrique de la rondelle dirigée vers l'extérieur; la figure 3a est la coupe d'une rondelle élastique; la figure 3b est le plan d'une rondelle élastique; la figure 4 est la coupe d'un joint homocinétique avec un dispositif d'étanchéité, dont la rondelle élastique est fixée par une rondelle en tôle sur l'élément extérieur du joint; la figure 5 représente un dispositif d'étanchéité de même principe que celui de la figure 4, mais avec la partie cylindrique dirigée vers l'intérieur; et la figure 6 représente un joint homocinétique de même principe que celui de la figure 4, mais avec une douille de guidage sur l'arbre. Le joint représenté sur la figure t avec un dispositif d'étan- chéité est essentiellement constitué par l'élément extérieur 1, l'élé- ment intérieur 2 et la cage 4 contenant les billes 3. Les éléments extérieur 1 et intérieur 2 du joint présentent des rainures 5 et 6 pour le logement des billes 3. La cage 4 est logée par sa surface extérieure sphérique dans la cavité de l'élément extérieur 1. L'élé- ment intérieur 2 est relié à l'arbre moteur 9 par des cannelures 7 et un anneau d'arrêt 8. Le dispositif d'étanchéité de ce joint homocinétique est consti- tué par une rondelle élastique 10 en caoutchouc, matière plastique ou matériau similaire. Le chapeau en tôle 11 fixe la rondelle élastique sur l'élément extérieur 1 du joint avec étanchéité au lubrifiant. La rondelle élastique 10 se prolonge jusqu'à l'arbre moteur par une partie cylindrique 13 sensiblement radiale, à l'aide d'un rayon de congé 12. Cette partie cylindrique 13 s'applique sur la surface de l'arbre moteur 9. La longueur de cette partie cylindrique 13 est déterminée par le diamètre du perçage central 14 de la rondelle élas- tique 10, qui est inférieur au diamètre d de l'arbre moteur 9. La figure 2 représente une rondelle élastique 10 de mère principe que celle de la figure 1, mais avec un rayon de congé 12 dirigé dans le sens inverse, de sorte que la partie cylindrique 13 s'éloigne du joint. La rondelle élastique 10 se comporte comme une membrane pen- dant la translation axiale de l'arbre moteur 9 avec l'élément inté- rieur 2 du joint par rapport à l'élément extérieur 1. Lors de trans- lations axiales plus importantes, la partie cylindrique 13 glisse sur l'arbre moteur 9 en garantissant une étanchéité parfaite. Les figures 3a et 3b représentent une rondelle élastique 10, dont le perçage central 14 présente un diamètre d2 inférieur au dia- mètre extérieur de l'arbre moteur 9. Le diamètre extérieur d de la rondelle élastique 10 est sensiblement égal aux dimensions de l'élé- ment extérieur 1 du joint. La rondelle élastique 10 est en caoutchouc, matière plastique ou matériau similaire. La figure 4 représente une rondelle élastique 10 de même principe que celle de la figure 2, mais avec la partie cylindrique 13 s'éloi- gnant du joint. La fixation sur l'élément extérieur 1 du joint s'ef- fectue dans ce cas à l'aide d'une bague d'acier 15 supplémentaire, dont les perçages permettent avec les perçages 16 de la rondelle élas- tique 10 un vissage direct sur l'élément extérieur 1 du joint.Des rondelles en acier 20 sont nécessaires pour garantir un couple de ser- rage sr des vis. La cote "a" résulte de l'addition des épaisseurs de la rondelle en tôle 11 et de la rondelle en caoutchouc 10, moins 0,3 mm, afin d'obtenir une précontrainte du caoutchouc assurant l'étan- chéité. L'épaisseur de la rondelle 20 est égale à la cote "a". La figure 5 représente une autre forme de réalisation d'une ron- delle élastique 10, avec une partie cylindrique 13 dirigée vers l'intérieur, pour le cas o la longueur L nécessaire à la translation axiale ne peut pas se loger facilement dans la cavité du joint. On -utilise alors une pièce intermédiaire 17, permettant un libre fonc- tionnement de la rondelle élastique 10. Une bague d'acier 15 est de nouveau nécessaire pour perúet:re un serrage des vis de fixation 18 sans écrasement. La figure 6 représente une autre forme de réalisation, comportant en outre une douille de guidage 19 entre la partie cylindrique 13 et l'arbre moteur 9. La douille de guidage 19 est munie de lèvres d'étanchéité. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1. Dispositif d'éta=.-LC re _gant la couverture et 'etancn&i- sation de i'espace libre entre les parties menante et menée d'un joint homocinétique à corps roulants, tranSntettanlt Le C;up= et logés dans des rainures d'un élément extérieur et d'un élément inté- rieur du joint, et dans lequel la bague d'étanchéité est maintenue sur l'élément extérleur, ledit dispositif étant caractérisé en ce que la bagne d'étanchéité est constituée par une rondelle élastique (10) qui présente un perçage central (14), dont le diamètre (d2) est inférieur au diam?.tre extérieur (dJ) de la partie menante ou menée (9). 2. Dispositif d'étanchéité selon revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle élastique (10) est réalisée en caoutchouc, matière plastique ou matériau similaire. 3. Dispositif d'étanchéité selon revendication 1, caractérisé en ce que la rondelle élastique (10) est fixée sur l'élément extérieur (1, du joint par un chapeau en tôle (11). 4. Dispositif d'étanchéité selon revendication 1, caractérisé en ce que le perçage central (14) de la rondelle élastique (10) est réalisé de façon à produire un rayon de congé (12) et une partie cylindrique (131 interagissant avec l'arbre moteur (9).