Brevet FR2531161A1 — publié le 19840203

La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité assu- rant la couverture et l'étanchéité de l'espace libre entre les parties menante et menée d'un joint, avec une manchette d'étanchéité en caoutchouc ou matière plastique élastique fixée par son bord radial extérieur sur le demi-joint extérieur et appliquée par son bord radial intérieur sur le demi-joint intérieur ou sur un arbre moteur relié à ce dernier, cette manchette d'étanchéité étant essen- tiellement réalisée sous forme d'un anneau radial avec un trou central dont le diamètre est inférieur au diamètre du demi-joint intérieur ou de l'arbre moteur relié à ce dernier. Dans un tel dispositif d'étanchéité, la bague d'étanchéité recouvre la totalité de l'espace libre entre la partie menanre d'un joint, telle que l'élément intérieur du joint, et la partie menée, telle que l'élément extérieur, et subit par suite la totalité du mou- vement relatif, tel que déviation angulaire et translation de l'arbre moteur par rapport à l'élément extérieur du joint. Des éléments d'étanchéité sont connus (cf par exemple la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne n' P 31 Il 211 déposée au nom de la Demanderesse le 21 mars 1981 et la demande de brevet fran- çais n' 82 04 774), présentant une étanchéité simple et économique de l'intérieur du joint aux pertes de lubrifiant, ainsi qu'une faible profondeur axiale; un inconvénient réside toutefois dans ce que le trou central de l'anneau d'étanchéité ne supporte pas des sollicita- tions très élevées pendant la déviation angulaire Des problèmes résultent de ce que la partie cylindrique doit effectuer un pliage important par rapport à la partie radiale, à partir d'un angle de braquage déterminé Un risque de détérioration de la bague d'étan- chéité apparaît alors. L'invention vise à développer un dispositif d'étanchéité de Joint, garantissant une étanchéité précise même à des angles de braquage très élevés, ainsi qu'un fonctionnement parfait même dans le cas de con- traintes extrêmes et de sollicitations élevées sur le trou central. Elle vise en outre à assurer une réalisation robuste du trou central. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'anneau radial présente au voisinage du trou central une zone circonférentielle renforcée; et un pli au moins est prévu au voisinage du bord radial extérieur. L'invention présente l'avantage suivant: l'anneau d'étanchéité assure une étanchéité parfaite de l'arbre par une zone d'étanchéité pratiquement circulaire, formée sur l'anneau proprement dit Le dimensionnement de la prétension de cette bague d'étanchéité résulte de la vitesse de rotation, de la quantité de lubrifiant et du poids propre de la bague. La hauteur et la forme du pli dépendent de la déviation prédéter- mintée par l'angle de braquage du joint En d'autres termes, le pli se déforme lors d'une déviation angulaire, tandis que la zone d'étan- chéité continue à entourer l'arbre moteur avec étanchéité Un autre avantage réside dans le fait que l'élément d'étanchéité est réalisé dans un matériau élastique et que le raccordement plié du diamètre radial extérieur de la manchette d'étanchéité est fixé directement, par des éléments de fixation du commerce, sur l'élément extérieur du joint avec étanchéité au lubrifiant et possibilité de démontage. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, la zone renforcée est réalisée sous forme d'un bourrelet de section circu- laire. Une telle section circulaire ou elliptique du bourrelet présente l'avantage de s'adapter très facilement à la déformation de l'élément d'étanchéité lors d'une déviation angulaire et d'une translation du joint; en d'autres termes, la zone d'étanchéité roule autour de son propre centre, dans des limites déterminées. Selon une autre caractéristique de l'invention, la zone renforcée présente, d'un c 8 té au moins, une lèvre d'étanchéité s'éloignant de l'anneau. Selon l'application, il est par suite possible de prévoir à la place du bourrelet circulaire des lèvres d'étanchéité de forme appro- priée, qui assurent l'étanchéité mgme en cas de translation ou de déviation angulaire de l'élément d'étanchéité. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, le pli est disposé entre le diamètre extérieur de fixation et l'anneau radial d'étanchéité, ou dans la zone radiale. 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 les- quels: la figure 1 est la coupe d'un joint homocinétique avec un dispositif d'étanchéité; la figure 2 représente un détail de l'arbre moteur; la figure 3 est la coupe d'un anneau d'étanchéité dans la zone d'appli- cation sur l'arbre moteur; la figure 4 représente un dispositif d'étanchéité selon figure 1; la figure 5 est la coupe d'un autre dispositif d'étanchéité monté sur un joint homocinétique; et la figure 6 est la coupe d'un mode de fixation possible de l'élément d'étanchéité sur l'élément extérieur du joint. Le joint homocinétique selon figure 1 est essentiellement cons- titué par l'élément extérieur 1 et l'élément intérieur 2, une bille 3 de transmission du couple étant logée dans une gorge 5, 6 de chacun des éléments extérieur et intérieur 1, 2 du joint Les billes sont guidées dans des fenêtres d'une cage 4 L'arbre moteur 9 est logé dans un alésage de l'élément intérieur 2 du joint et transmet le couple par la denture longitudinale 7 Un anneau d'arrêt 8 interdit la translation axiale de l'arbre moteur 9. L'anneau 14 assure l'étanchéité de l'intérieur du joint; sa colle- rette d'étanchéité 12 est fixée sur un siège 1 l de l'élément extérieur 1 du joint, à l'aide d'un collier de serrage 13 Un pli 15 est prévu entre la collerette de fixation 12 et l'anneau 14 pour absorber les mouvements relatifs entre l'arbre moteur et le joint Une zone renfcrcée 17 est prévue au voisinage du trou central pour assurer l'étanchéité entre l'anneau 14 et l'arbre moteur 9 La section de cette zone renfor- cée 17 est circulaire. La figure la correspond sensiblement à la figurel, mais des plis radiaux 16 sont prévus sur l'anneau 14 et la zone renforcée 17 pr 6 sente une section elliptique. La figure 2 représente une partie de l'arbre moteur 9, sur la circonférence de laquelle une gorge annulaire 10 est usinée pour la pénétr,'tion de la zone renforcée 17 ou 18 de l'anneau 14. La figure 3 représente partiellement un anneau 14 dont la aune voisine du trou central présente non seulement une zone renforcée 17. mais aussi des lèvres d'étanchéité 19. La figure 4 représente une forme de réalisation qui prévoit en outre sur l'anneau 14 un gradin 22, dont l'angle d'inclinaison et la direction peuvent être choisis à volonté. La figure 5 est la coupe d'un joint homocinétique, dont l'élément extérieur t est réalisé sous forme d'accouplement à disques Les vis 21 cnte alors nécessaires pour la fixation sur une bride (non repré- sentée) L'anneau d'étanchéité 14 entoure ces vis de fixation, une bague circulaire de renforcement 20 étant prévue à l'intérieur de la zone radiale de l'anneau 14 pour la protection de ce dernier lors du contact avec les vis de fixation Cette forme de réalisation est par ailleurs sensiblement identique à celle représentée à la figure 1 avec l'anneau d'étanchéité 14. La figure 6 représente une possibilité de fixation d'une collerette d'étanchéité 12 sur l'élément extérieur 1 du joint, à l'aide d'une ou plusieurs gorges 23 et d'anneaux de fixation 24 correspondants. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'home 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'étanchéité assurant la couverture et 'ran chéit- de l'espace libre entre les parties menante et menée d'un jcint, avec une manchette d'étanchéité en caoutchouc ou matière p 1 astique élastique, fixée par son bord radial extérieur sur le demi-jcint extérieur et appliquée par son bord radial intérieur sur le demi- joi Dt intérieur ou sur un arbre moteur relié à ce dernier, et cette manchette d'étanchéité élastique étant essentiellement réalisée sous forme d'un anneau radial avec un trou central dont le diamètre est inférieur au diamètre du demi-joint intérieur ou de l'arbre moteur- relié à ce dernier, ledit dispositif étant caractérisé en ce que l'anneau radial ( 14 présente au voisinage du trou central une zone circonférentielle renforcée ( 17, 18); et un pli ( 15) au moins est prévu au voisinage du bord radial extérieur. 2 Dispositif d'étanchéité selon revendication 1, caractérisé en ce que la zone renforcée ( 17, 18) est réalisée sous forme d'un bourre- let ( 17) de section circulaire. 3 Dispositif d'étanchéité selon revendication 1, caractérisé er ce que la zone renforcée ( 17, 18) comporte d'un côté au moins une lèvre d'étanchéité ( 19) s'éloignant de l'anneau ( 14). 4 Dispositif d'étanchéité selon revendication 1, caractérisé en ce que le pli ( 15) est disposé entre le diamètre extérieur de fixation ( 12) et l'anneau radial d'étanchéité ( 14). Dispositif d'étanchéité selon revendication 1, caractérisé en ce que le pli ( 16) est disposé dans la zone radiale ( 14).