Brevet FR2580767A1 — publié le 19861024

L'invention est relative à un joint annulaire assurant I'étanchéité entre un arbre sensiblement horizontal et une ouverture latérale circulaire d'un carter. et comportant à cet effet un corps cylindrique emmanché dans 1 ouverture et une lèvre intérieure dont le bord porte sur l'arbre. Ces joints sont avantageusement utilisés dans les cas où le carter. tel que celui d'un moteur à combustion ou d'une boite de vitesses, contient un liquide lubrifiant ci-après désigné huile. En effet, pendant la rotation de l'arbre et d'autres piéces contenues dans le carter, l'huile se déplace dans le carter -par barbotage ou par mise sous pression- et humecte notamment la lévre du joint. réduisant son frottement sur l'arbre ainsi que son usure. Toutefois, lors d'un arrêt prolongé de l'arbre et desdites autres pièces, 1 arbre et la lèvre s'asséchent, de sorte que le redémarrage s'effectue avec un frottement excessif de la levure, provoquant progressivement son usure. Pour éviter cet inconvénient, il est connu d'agencer dans le carter. à proximité de l'ouverture contenant le joint, une ou plusieurs cavités formant réceptacle pour une petite quantité d'huile maintenue en contact d'une partie de la levure. Mais cette disposition entraine une complication de la fabrication du carter et ne convient pas toujours lorsque ce dernier se trouve occasionnellement fortement incliné, ce qui peut être le cas d'un véhicule en stationnement équipé du carter en question. L'invention a pour but de réaliser un joint annulaire du type susmentionné, dont la lèvre d etan- chéité portant sur l'arbre soit toujours humectée, même lors d'un arret prolongé. Selon l'invention, le joint comporte une poche formant réserve d'huile et délimitée d'une part par au moins la portion inférieure de la levure d'étanchéité, d'autre part par une lèvre auxiliaire située du côté intérieur au carter et entourant l'arbre au moins dans sa partie inférieure, tandis qu'un espace est ménagé entre cette levure auxiliaire et l'arbre à un niveau supérieur à la partie basse du bord de la lèvre d'étanchéité. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention - la levure auxiliaire forme une portion annulaire et porte sur une zone inférieure de l'arbre; - la lèvre auxiliaire est annulaire et entoure un tronçon de l'arbre de plus petit diamètre que le tronçon en contact avec la levure d'étanchéité; - les deux lèvres sont réalisées sur une me- me pièce moulée en matière plastique souple; - la lèvre d'étanchéité faisant partie d'une pièce en matière plastique moulee sur une armature annulaire, la levure auxiliaire est rapportée ou moulée sur un prolongement de l'armature;; - la lèvre auxiliaire est moulée ou rapportée sur une armature annulaire maintenue dans l'ouverture contre une partie du joint munie de la levure d' étanchéité. Plusieurs exemples de réalisation du joint selon l'invention sont décrits ci-après, avec référence aux dessins annexés sur lesquels - les Figures 1 et 2 sont des vues en élé- vation et en coupe axiale de deux joints assurant l'étanchéité entre un arbre et une ouverture, respectivement selon un premier et un second modes de réalisation; - la Figure 3 est une vue de gauche d'un joint monté sur un arbre selon l'un ou l'autre des deux premiers modes de réalisation, suivant la coupe III-III des Figures 1 et 2; - la Figure 5 est une vue en élévation et en coupe axiale d'un joint selon un troisième mode de réalisation; - la Figure 5 est une vue analogue à la Figure 1 d'un joint selon un quatrième mode de réalisation; - et la Figure 6 est une vue de gauche en coupe suivant la ligne VI-VI de la Figure 5. On voit sur les Figures plusieurs joints annulaires 1, 2, 3, 4 entourant un arbre horizontal 5, 6 et emmanchés par leur périphérie dans une ouverture circulaire 7. 8, celle-ci étant agencée, de manière classique non représentée, dans une paroi latérale d'un carter, par exemple de moteur à combustion ou de boite de vitesses. Les joints 1-4-comportent un corps 9 en ma trière plastique souple. moulé sur une armature métallique annulaire 10, Il ou 12. Le corps 9 est muni d'une lèvre intérieure d'étanchéité 13 dont le bord entoure un tronçon 14 de l'arbre 5, 6 et est maintenue en contact sur ce tronçon, avec l'aide d'un anneau élastique 15, de manière à assurer une bonne étan chéité. Chaque joint 1, 2, 3, 4 comporte en outre une lèvre auxiliaire 16, 17 ou 18, également en ma trière plastique souple. qui forme une portion annulaire 19 portant sur la zone inférieure du tronçon 14 de l'arbre (Figures 1 à 4), ou qui entoure, sans le toucher, un tronçon 20 de l'arbre de plus petit diamètre que le tronçon 14 sur lequel porte la lèvre 13 Figures 5 et 6). Le bord intérieur 18a de la lèvre 18 (Figures 5 et 6) présente à l'état libre un diamètre su périeur à celui du tronçon 20 mais inférieur à celui du tronçon 14. L'élasticité de la levre 18 lui permet toutefois de glisser sur ce tronçon 14 lors du montage du joint sur l'arbre. Dans les modes de réalisation des Figures 1 et 5. la lèvre auxiliaire 16. 18 est moulée ou rapportée sur un prolongement 21 de l'armature 10 ou 12. Dans le mode de réalisation de la Figure 2, la levure auxiliaire 16 est moulée ou raportée sur une seconde armature annulaire 22 maintenue dans l'ouverture 8 contre le corps 9, par serrage axial entre celui-ci et un épaulement 23 de l'ouverture 8. Dans le mode de réalisation de la Figure 4, les deux levures 13, 17 font partie de la même pièce moulée que le corps 9. Dans chaque forme de réalisation, une poche inférieure 24 ou annulaire 25 est constituée dans le joint entre au moins les partis inférieures respectives de la lèvre 13 et de la levure auxiliaire 16, 17. 18. Le joint est orienté de façon que la lèvre auxiliaire 16, 17, 18 se trouve du côté intérieur au carter. Celui-ci contient diverses pièces telles que l'arbre 5, 6, susceptibles de tourner et lubrifiées par de l'huile. Lorsque les pièces sont en mouvement. l'huile forme un brouillard ou des éclaboussures de sorte que des gouttes humectent notamment l'arbre 5, 6 au voisinage du joint 1. 2, 3, 4 et finissent par emplir la poche 24. 25 en passant par l'espace 26, 27 formé entre la lèvre auxiliaire 16, 17. 18 et l'arbre 5, 6, soit au droit du bord supérieur 28 de la portion annulaire 19 (Figures 1 à 4), soit au droit du tronçon 20 et du bord de la levure 18 (Figures 5 et 6 > . Dans tous les cas, le niveau de l'huile contenue dans la poche 24, 25 est suffisamment élevé pour humecter la partie basse du bord de la levure 13, même après un arrêt prolongé de l'arbre 5, 6. En effet, la poche 24, 25 retient l'huile jusqu'à hauteur des bords 28 de la portion annulaire 19 (Figures 1 à 4? ou jusqu'à hauteur du bord inférieur IBa de la levure 18 (Figures 5 et 6), ce bord étant plus haut que celui de la levure 13 puisque son diamètre à l'état libre est prevu plus petit que celui du tronçon 14. La réalisation des Figures 5 et 6 est pré férée car elle ne nécessite pas d'orienter angulairement le joint 4 autour de l'arbre 6, et la quantité d'huile retenue dans la poche annulaire 25 reste constante, relativement faible et suffisante pour humecter la partie basse du bord de la levure d'étanchéité 13, même si le carter s'incline fortement autour d'un axe parallèle à l'arbre 6, ou si l'huile est soumise à une force d'inertie perpendiculaire à l'arbre. REVENDICATIONS 1 - Joint annulaire destiné à assurer l'étanchéité entre un arbre (5, 6) sensiblement horizontal et une ouverture latérale circulaire (7, 8) d'un carter, comportant un corps (9) cylindrique emmanché dans l'ouverture (7, 8) et une levure intérieure (13) dont le bord porte sur l'arbre (5, 6), caractérisé en ce que le joint-comporte une poche (2i, 25) formant réserve d'huile et délimitée d'une part par au moins la portion inférieure de la lèvre d'étanchéité (13), d'autre part par une levure auxiliaire (16. 17, 18) située du côté intérieur au carter et entourant l'arbre (5, 6) au moins dans sa partie inférieure, tandis qu'un espace (26, 27) est ménagé entre cette lèvre auxiliaire (16, 17, 18) et l'arbre (5, 6) à un niveau supérieur à la partie basse du bord de la lèvre d'étanchéité (13). 2 - Joint selon la revendication 1, carac terse en ce que la levure auxiliaire (16, 17) forme une portion annulaire et porte sur une zone inférieure de l'arbre (5?. 3 - Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que la levure auxiliaire (18) est annulaire et entoure un tronçon (20) de l'arbre (6) de plus petit diamètre que le tronçon (14) en contact avec la lèvre d'étanchéité (13). 5 - Joint selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les deux levures (13, 17) sont réalisées sur une même pièce moulée (3) en matière plastique souple. 5 - Joint selon l'une des revendications 1 à 4. caractérisé en ce que. la levure d'étanchéité (13) faisant partie d'une pièce en matière plastique moulée sur une armature annulaire (10, 12), la levure auxiliaire (16, 18) est rapportee ou moulée sur un prolongement (21) de l'armature (10, 12). 6 - Joint selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la levure auxiliaire (16) est moulée ou rapportée sur une armature annulaire (22) maintenue dans l'ouverture (8) contre une partie (9) du joint munie de la lèvre d'étanchéité (13).