Brevet FR2514444A1 — publié le 19830415

La présente invention concerne une manchette d'étanchéité en matériau élastique pour joints de transmission rotatifs, dont une extrémité de grand diamètre est fixée avec étanchéité sur l'élément extérieur du joint et dont l'extrémité de faible diamètre est fixée avec étanchéité sur l'arbre, l'élément extérieur du joint et l'arbre présentant un mouvement relatif angulaire ou angulaire et axial. Des dispositifs d'étanchéité pour joints sont connus (cf par exemple la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le numéro 20 55 181), dans lesquels la manchette d'étan- chéité est munie d'un chapeau sur lequel est fixé un embouti Il est usuel d'utiliser des manchettes d'étanchéité en matériau élas- tique, caoutchouc de préférence Un inconvénient réside toutefois dans la nécessité de fabriquer des chapeaux supplémentaires en tale, qui fixent la manchette d'étanchéité même, le chapeau devant en outre être fixé également sur le joint. Des manchettes d'étanchéité sont par ailleurs connues (cf par exemple le modèle d'utilité de la République fédérale d'Allemagne n' 68 09 359), dans lesquelles la manchette est fixée par un collier de serrage sur l'élément extérieur du joint Ces réalisations présen- tent l'inconvénient que la qualité de l'étanchéité dépend du soin de l'exécutant Un serrage excessif du collier risque de détériorer la manchette d'étanchéité Une bonne assise n'est en outre pas toujours garantie. L'invention a pour objet une manchette d'étanchéité sûre, garan- tissant une étanchéité parfaite sans moyen de fixation supplémentaire. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'extrémité de grand diamètre de la manchette d'étanchéité présente une portée, radiale vers l'extérieur et interagissant avec la face frontale de l'élément extérieur du joint; l'extrémité radiale extérieure de la portée se raccorde à une zone cylindrique dont le diamètre intérieur est égal au diamètre extérieur de l'élément extérieur du joint et qui est fixée avec étanchéité sur ledit élément extérieur; et la portée et la zone cylindrique sont réalisées dans le même matériau que le reste de la manchette d'étanchéité. Une telle manchette d'étanchéité présente l'avantage de permettre non seulement une production plus économique, mais aussi un montage et une fixation à moindres frais Les éléments de raccordement de la manchette d'étanchéité sont réalisés dans le meme matériau que cette dernière, de sorte que le chapeau de raccordement nécessaire pour la fixation peut être formé directement sur la manchette d'étan- chéité Le soufflet roulant ou glissant est du type normal, de sorte qu'aucune disposition particulière ne doit être prévue sur la man- chette d'étanchéité pour le mouvement axial relatif et le mouvement angulaire. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, l'extrémité de faible diamètre de la manchette d'étanchéité présente des lèvres d'étanchéité. Cette réalisation présente l'avantage suivant: aucun moyen sup- plémentaire n'est nécessaire sur le faible diamètre de fixation de la manchette d'étanchéité, une forme appropriée des lèvres d'étan- chéité, qui travaillent par exemple en râcleur et lèvre, interdisant un échappement du lubrifiant vers l'extérieur. Afin d'arrêter la saleté extérieure et d'interdire un échappement du lubrifiant depuis l'intérieur du joint, trois lèvres d'étanchéité au moins sont prévues, dont celle en contact avec l'atmosphère est dirigée vers l'extérieur de la manchette d'étanchéité, la lèvre d'étanchéité médiane est sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entraînement et la lèvre d'étanchéité située à l'intérieur est dirigée vers le joint. Selon une autre caractéristique de l'invention, des nervures sensiblement orientées suivant l'axe longitudinal sont régulièrement réparties sur la circonférence de la face extérieure, au voisinage des portées. Cette réalisation présente l'avantage suivant: les nervures sur les pièces de raccordement renforcent d'une part ces dernières, pour lesquelles une faible épaisseur de paroi est donc suffisante, et assurent d'autre part la ventilation Cette dernière produit un mou- vement de l'air dans cette zone, de sorte que les joints peuvent être refroidis, une disposition inclinée des nervures ne soulevant aucune difficulté. Afin d'obtenir un encliquetage facile des pièces de raccordement sur l'élément extérieur du joint, de façon à pouvoir supprimer une fixation supplémentaire, et selon une autre caractéristique de l'in- vention, une saillie circonférentielle est disposée sur la zone cylindrique de la manchette d'étanchéité, en regard de l'élément extérieur du joint, et s'engage dans une encoche correspondante dudit élément extérieur. Une saillie est prévue sur toute la circonférence de la zone de transition entre la zone cylindrique et la portée, du coté en regard de l'intérieur du joint, o plusieurs saillies sont répar- ties sur la circonférence pour former une butée. De telles saillies servent de tétons de butée et sont utilisa- bles comme blocage contre l'extraction ou en cours de transport. En cas d'utilisation de plusieurs saillies réparties sur la circon- férence, les encoches situées entre les saillies assurent le renou- vellement de la graisse Ce renouvellement de graisse par les enco- ches est particulièrement favorable pour les grands angles de bra- quage. Afin d'obtenir un glissement particulièrement favorable du faible diamètre muni de-lèvres d'étanchéité sur l'arbre d'entraúne- ment, et selon une autre caractéristique de l'invention, la surface extérieure de l'arbre présente un revêtement au moins dans la zone de travail des lèvres d'étanchéité. Afin de permettre un bref braquage supérieur à l'angle de tra- vail maximal, et selon une autre caractéristique de l'invention, la zone cylindrique présente une élasticité telle qu'une déformation élastique est possible en cas de déflexion excessive du joint. 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 et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est la coupe d'un joint avec un arbre d'entraînement et une manchette d'étanchéité; les figures 2 et 3 représentent divers modes de fixation; la figure 4 représente une manchette d'étanchéité dans la position de braquage, avec l'arbre d'entraînement; la figure 5 est identique à la figure 4, mais représente le joint et l'arbre d'entraînement dans une position correspondant à un angle de braquage supérieur à l'angle maximal selon figure 4; la figure 6 représente une autre forme de réalisation de la man- chette d'étanchéité pour un joint à disques fixé par des vis; et la figure 7 représente une autre forme de réalisation d'une manchette d'étanchéité, dont le petit diamètre présente une fixation conven- tionnelle. La figure 1 représente un joint de transmission pour véhi- cule Il est constitué par l'arbre d'entraînement 1 et le joint 2 proprement dit Le joint est par exemple constitué par un élément extérieur, un élément intérieur, une cage et des billes D'autres types de joints sont également possibles L'arbre d'entraînement 1 est relié au joint 2 L'intérieur du joint 2 est rempli de lubrifiant Pour pro- téger le joint contre l'encrassement et la détérioration, son côté ouvert est obturé par une manchette d'étanchéité en matériau élasti- que 3 Cette dernière présente une extrémité 4 de grand diamètre et une extrémité 5 de faible diamètre pour fixation sur le joint 2 et l'arbre d'entraînement 1. L'extrémité 4 de grand diamètre est formée par une portée 6 radiale et une zone 7 axiale Cette zone 7 est sensiblement cylin- drique et présente une saillie 8 qui s'engage dans une encoche 9 du joint 2 Une bague élastique 10 peut en outre être prévue Les sail- lies 11 servent de butée par rapport au joint 2. L'extrémité 5 de faible diamètre de la manchette d'étanchéité 3 présente trois lèvres d'étanchéité 12, dont la lèvre d'étanchéité 12 A est dirigée vers l'extérieur et arrête la saleté provenant de l'exté- rieur, la lèvre d'étanchéité 12 B est dirigée vers l'intérieur et retient le lubrifiant situé à l'intérieur du joint, et enfin la lèvre d'étanchéité 12 C travaille en bague de contact. Les nervures 13 sont en outre prévues, qui servent à la ventila- tion et produisent un mouvement de l'air pendant la rotation du joint, qui est ainsi refroidi simultanément. La figure 2 représente un détail du joint 2, sur lequel la portée 6 s'applique, la zone cylindrique s'appliquant sur la face extérieure du joint 2 Les saillies 11 forment une butée pour la face frontale du joint 2 Lorsque la zone cylindrique 7 et la porte 6 sont réali- sées dans un matériau mince, les nervures 13 sont destinée à un renforcement supplémentaire, un collier de serrage 14 pouvant en outre être utilisé sans difficulté. La figure 3 représente une forme de réalisation dans laquelle la saillie 8 se loge dans la rainure 9 de la surface extérieure du joint 2 et forme avec les nervures 13 une fixation suffisante par encliquetage, sans recours à des moyens supplémentaires. La figure 4 représente une manchette d'étanchéité 3 pendant l'inclinaison du joint 2 en cours de braquage, la manchette d'étan- chéité 3 formant des plis d'un c 6 té et s'allongeant axialement du côté opposé Les nervures 13 et la saillie 8 sont de nouveau prévues pour la fixation et les saillies 11 comme butée La surface extérieure 15 de l'arbre d'entraînement 1 présente un revêtement, assurant une bonne étanchéité et permettant un glissement facile des lèvres d'étan- chéité 12. La figure 5 est comparable à la figure 4, avec cette différence que le joint 2 et l'arbre d'entraînement 1 présentent un angle de braquage supérieur à l'angle de travail maximal représenté à la figure 4 Une déflexion excessive du joint 2, représentée à la figure 5, est absorbée par une déformation élastique de la zone cylindrique 7 Une recouvrance élastique de la zone cylindrique 7 se produit lors du retour dans la position normale. La figure 6 représente en principe la même réalisation que dans les exemples précédents, avec la différence toutefois que le joint 2 est un joint à disques, c'est-à-dire que l'élément extérieur est un disque cylindrique, de sorte qu'une fausse-bride est iïéces- saire pour la fixation de ce joint Les vis 16, prévues pour garantit la fixation du joint, traversent la partie extérieure, de sorte que des trous appropriés 17 doivent être prévus sur la manchette d'étan- chéité 13 Cette réalisation est par ailleurs identique à celles pré- cédemment décrites. La figure 7 représente une autre variante, correspondant à la réalisation selon figure 6 avec la seule différence que les lèvres d'étanchéité 12 sont supprimées sur l'extrémité 5 de faible dia- mètre de la manchette d'étanchéité 3, pour laquelle une fixation conventionnelle par un collier de serrage est prévue La fixation du grand diamètre 4 est de nouveau garantie par la portée 6, la zone cylindrique 7 et la saillie 8. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux principes et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 14444 Revendications 1 Manchette d'étanchéité en matériau élastique pour joints de transmission rotatifs, dont une extrémité de grand diamètre est fixée avec étanchéité sur l'élément extérieur du joint et dont l'extrémité de faible diamètre est fixée avec étanchéité sur l'arbre, l'élément extérieur du joint et l'arbre présentant un mouvement rela- tif angulaire ou angulaire et axial, ladite manchette étant caracté- risée en ce que l'extrémité ( 4) de grand diamètre de la manchette d'étanchéité ( 3) présente une portée ( 6), radiale vers l'extérieur et interagissant avec la face frontale de l'élément extérieur du joint; l'extrémité radiale extérieure de la portée ( 6) se raccorde à une zone cylindrique ( 7) dont le diamètre intérieur est égal au dia- mètre extérieur de l'élément extérieur du joint ( 2) et qui est fixée avec étanchéité sur ledit élément extérieur; et la porte ( 6) et la zone cylindrique ( 7) sont réalisées dans le même matériau que le reste de la manchette d'étanchéité ( 3). 2 Manchette d'étanchéité selon revendication 1, caractérisée en ce que l'extrémité ( 5) de faible diamètre de la manchette ( 3) pré- sente des lèvres ( 12). 3 Manchette d'étanchéité selon revendications 1 et 2, caractérisée par au moins trois lèvres d'étanchéité ( 12 A, 12 B, 12 C), dont celle en contact avec l'atmosphère ( 12 A) est dirigée vers l'extérieur de la manchette d'étanchéité ( 3), la lèvre d'étanchéité médiane ( 12 C) est sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'arbre d'entraînement ( 1) et la lèvre d'étanchéité située à l'intérieur ( 12 B) est dirigée vers le joint ( 2). 4 Manchette d'étanchéité selon revendication 1, caractérisée par des nervures ( 13) sensiblement orientées suivant l'axe longitudinal et régulièrement réparties sur la circonférence de la face extérieure, au voisinage de la portée ( 6). Manchette d'étanchéité selon revendication 1, caractérisée par une saillie ( 8) circonférentielle disposée sur la zone cylindrique ( 7) de la manchette d'étanchéité ( 3), en regard de l'élément exté- rieur du joint et s'engageant dans une encoche ( 9) correspondante du joint ( 2). 6 Manchette d'étanchéité selon revendication 1, caractérisée en ce que la zone de transition entre la zone cylindrique ( 7) et la portée ( 6) présente, du côté en regard de l'intérieur du joint, une saillie ( 11) s'étendant sur toute la circonférence ou plusieurs saillies ( 11) réparties sur la circonférence pour former une butée. 7 Manchette d'étanchéité selon revendication 1, caractérisée en ce que la surface extérieure ( 15) de l'arbre ( 1) présente un revête- ment au moins dans la zone de travail des lèvres d'étanchéité. 8 Manchette d'étanchéité selon revendication 1, caractérisée en ce que la zone cylindrique ( 7) présente une élasticité telle qu'une déformation élastique peut se produire lors d'une déflexion exces- sive du joint ( 2).