Brevet FR2601424A3 — publié le 19880115

FR 2601424 A3 19880115 FR 8709654 A 19870707 Palier équipé d'un ensemble d'étanchéité amélioré La présente invention concerne un palier à roulement équipé d'un ensemble.d'étanchéité amélioré du type à lè5 vre glissante. Les paliers à roulement qui utilisent des ensembles d'étanchéité du type indiqué ci-dessus présentent deux inconvénients principaux: le premier réside dans le fait 10 que l'efficacité de l'ensemble d'étanchéité dépend de la précision de son montage dans le siège formé entre les bagues du palier et du degré de précision de fabrication de ce siège. Du fait que l'étanchéité est réalisée par la coopération entre une ou plusieurs lèvres glissantes et les surfaces de ce siège, il est évident que, si le montage n'est pas correct, l'interférence entre les lèvres glissantes et les surfaces du siège n'aura pas la valeur -recherchée et ilenrésulteraune réduction de l'efficacité ou une augmentation indésirable du frottement des éléments 20 d'étanchéité eux-mêmes. Le deuxième inconvénient réside dans le fait que, du fait que le siège de l'ensemble d'étanchéité a une forme complexe, sa production implique des opérations de fabrication particulières et, en conclusion, coûte cher. Le but de la présente invention est de procurer un palier avec un ensemble d'étanchéité amélioré, ne présentant pas 2 2601424 les inconvénients précités et ayant en conséquence un ensemble d'étanchéité dont l'efficacité et le frottement en fonctionnement sont indépendants de la précision du montage dans son siège de travail et de la précision de fa5 brication avec laquelle ce siège est formé; on souhaite en outre que ce siège soit aisé à former. Selon la présente invention, il est procuré un palier avec un ensemble d'étanchéité amélioré, du type compor10 tant une bague intérieure, une bague extérieure et une multiplicité de corps de roulement interposés entre ces bagues dans l'espace annulaire situé entre elles et roulant dans des pistes respectives de manière à permettre la rotation relative de ces bagues, caractérisé en ce que l'ensemble d'étanchéité est susceptible d'assurer une fermeture étanche auxfluidesde cet espace et comprend un élément support pratiquement rigide et un élément d'étanchéité élastomère annulaire pourvu d'une lèvre annulaire radialement intérieure s'étendant radialement et axialement 20 et se projetant d'une portion de base annulaire de cet élément élastomère, cette lèvre ayant une partie radiale pratiquement en forme de V dont le sommet est sensiblement parallèle à l'axe de l'élément élastomère lorsque la lèvre n'est pas déformée, cette lèvre comportant une première 25 partie et une deuxième partie définissant les c6tés du V, qui peuvent coopérer avec des surfaces de glissement respectives d'un siège d'étanchéité annulaire sur l'une des bagues du palier, formé de manière à être obtenu en une seule opération avec la piste de roulement respective de 30 la bague. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif, d'une réalisation préférée en liaison avec le 35 dessin joint, sur lequel: - la figure 1 est une vue en coupe partielle d'un palier; et la figure 2 est une coupe à grande échelle d'un détail du palier de la figure 1. Comme on le voit sur la figure 1, un palier à roulement, repéré dans son ensemble en 1, comprend une bague intérieure 2, une bague extérieure 3 et une multiplicité de corps de roulement 4 interposés entre les bagues 2 et 3 dans un espace annulaire 5 situé entre elles. Les corps 4 roulent les pistes respectives 6 formées respectivement sur la surface extérieure de la bague intérieure 2 et sur la surface intérieure de la bague extérieure 3, de manière à permettre la rotation relative des bagues 2 et 3. L'espace annulaire 5 est isolé de l'extérieur d'une manière étanche auxfluides, des deux côtés, par des ensembles d'étanchéité 15 respectifs 7, chacun étant enclenché dans unsiège 8 formé sur la surface intérieure de la bague extérieure 3. La fixation de l'ensemble d'étanchéité 7 sur cette dernière est de type connu et permet, par exemple, le logement par encliquetage dans le siège d'une lèvre annulaire élastique 20 s'étendant de l'ensemble d'étanchéité 7, et de façon plus détaillée, d'un élément d'étanchéité élastomère 11 porté par un support annulaire pratiquement rigide et un élément de renforcement 12,de préférence en métal ou en matière plastique. Les éléments 11 et 12 constituent un corps uni25 que, car ils sont solidarisés l'un de l'autre par moulage simultané ou par collage dans un stade de vulcanisation, en fonction de la matière utilisée pour former l'élément 12. Une lèvre d'étanchéité annulaire déformable radialement intérieure 14 se projette radialement et axialement d'une 30 portion de base annulaire 13 de l'élément 11. Comme on le voit sur la figure 2, la lèvre 14 est formée d'une seule pièce avec l'élément 11 et est susceptible de coopérer avec des surfaces d'étanchéité respectives 15 et 35 16 d'un siège d'étanchéité annulaire 17 formé sur la surface extérieure de la bague intérieure 2. En particulier, le siège 17 est formé de manière à ne présenter, ni dépouille, ni contour complexe, de sorte qu'il peut être 4 2601424 réalisé, selon l'invention, en une seule opération avec la piste associée 6, par exemple lors d'une opération de rectification courante sur la surface extérieure de la bague 2. La surface 15 est pratiquement coaxiale à l'axe de la bague 2, tandis que la surface 16 est inclinée et pratiquement perpendiculaire à la surface 15. La lèvre 14 est formée de manière à pouvoir exerçer sur le siège 17 une double action d'étanchéité, à la fois dans une direction radiale et dans une direction axiale, ce qui diffère de la majori10 té des ensembles d'étanchéité connus qui, pour obtenir le même résultat, exige l'utilisation de deux- lèvres séparées différentes. La lèvre 14 est formée de manière à définir un élément de 15 soufflet toroidal ayant une partie radiale en forme pratique de V, dont le sommet est disposé,au repos, ou plutôt dans une position non déformée (représentée en tirets sur la figure 2, pratiquement parallèle à l'axe de l'élément 11. Cet élément toroldal comporte deux parties coniques annu20 laires opposées 21 et 22 définissant les côtés du V, reliées ensemble au sommet du V par une partie commune d'épaisseur réduite de manière à pouvoir être articuléesl'une sur l'autre et disposéescoaxialement l'une derrière l'autre. Un coin d'étanchéité 23 est défini sur la partie 21, au 25 voisinage de ce sommet, et peut coopérer pour former une étanchéité auxfluidesavec la surface d'étanchéité inclinée 16. L'extrémité libre de la partie 22 est biseautée de manière à définir un coin 24 qui peut coopérer pour former une étanchéité auxfluidesavec la surface d'étanchéité 15. 30 En conséquence, la lèvre 14 possède un coin 23 susceptible de coopérer axialement par glissement et avec interférence avec la surface 16 et un coin 24 pouvant coopérer radialement pour glisser avec interférence sur la surface 15. La portion de base 13 a, en coupe radiale, la forme d'un L, 35 avec une partie 25 s'étendant radialement dans le même plan que le bord intérieur annulaire de l'élément 11 et avec une partie 26 légèrement inclinée par rapport à l'axe de l'élément 11, et partant de la partie 25 en direction de 2601424 l'espace 5 de manière que la lèvre toute entière 14 a la possibilité de fléchir. Comme on le voit sur la figure 2, l'ensemble de la lèvre 14 et du siège 17 implique une déformation élastique de la lèvre 14 elle-même de manière S à créer une interférence entre les coins 23 et 24 et les surfaces d'étanchéité respectives 16 et 15. On doit noter que, lorsque la lèvre 14 n'est pas déformée, le sommet de son V est parallèle à l'axe de l'élément 11. La lèvre 14 est formée de manière à permettre un pivotement relatif 10 des parties 21 et 22 du fait de contraintes exercées seulement sur l'une des deux. En particulier, dans l'élément 11, on peut définir deux articulations élastiques autour desquelles les parties 21 et 22 pivotent lors de la déformation qui s'effectue au montage. La partie 21 pivote au15 tour de la portion de base 13, en déformant sa partie 26 d'une manière limitée, tandis que la partie 22 pivote autour de la section d'épaisseur réduite o elle est raccordée à la partie 21. Après un pivotement de la partie 21 dans la direction de la flèche (figure 2) autour de la portion de base 13, par exemple du fait de la déformation élastique due à l'interférence créée lors du montage entre le coin 23 et la surface 16, la partie 22 pivote dans la direction opposée autour de la section de raccordement de la partie 21 de manière à exercer une pression de contact entre le coin 24 et la surface 15. On doit noter que le diamètre de la circonférence, calculé le long du coin 24, est inférieur au diamètre de la circonférence, calculé le long de la surface 15. En conséquence, en présence d'une erreur de montage ou d'une erreur dans la forme du siège 17, cette erreur 30 peut être au moins partiellement compensée par la déformation de la lèvre 14 et, en tout cas, s'il arrive également que le coin 23 reste écarté de la surface 16, il y a interférence entre le coin 24 et la surface 15. En conséquence, même si, du fait d'erreur de montage ou d'erreur de forme, 35 l'étanchéité axiale (coin 23 - surface 16) était inappropriée, il y aurait toujours étanchéité radiale entre le coin 24 et la surface 15. On doit en outre noter que l'extrémité libre de la partie 22 est biseautée vers l'inté- rieur de manière à définir une surface qui, en cas d'usure du coin 24 qui la délimite intérieurement, peut former une étanchéité avec la surface 15 contre laquelle elle est appliquée du fait de la forme de la partie 22. Les avantages procurés par l'invention apparaissent à l'évidence de la description ci-dessus, comme par exemple l'étanchéité qui est formée même en présence d'erreurs de montage et de forme,et par exemple la simplicité destruc10 ture du siège 17. En fait, ce dernier est fabriqué en même temps que la piste pour les corps de roulement. Pour cette raison et du fait de la manière précédemment décrite, il n'est pas nécessaire d'une rectification de grande précision en ce sens qu'on obtient une étanchéité auxfluides dans 15 tous les cas du fait de la forme de la lèvre 14, Il est enfin clair que le palier 1 décrit et représenté ici peut être modifié sans s'écarter du domaine de protection de la présente invention. 20 7 2601424 Revendications 1. - Palier avec un ensemble d'étanchéité amélioré (7), du type comprenant une bague intérieure (2), une bague extérieure (3) et une multiplicité de corps de roulement (4) interposés entre les bagues (2,3) dans un espace annulaire (5) situé entre elles et roulant dans des pistes respectives (6) de façon à permettre la rotation relative des bagues (2,3) , caractérisé en ce que l'ensemble d'étanchéité (7) est susceptible d'assurer une fermeture étanche aux fluidesde cet espace (5) et comprend un élément support pratiquement rigide (12) et un élément d'étanchéité annulaire élastomère (11) pourvu d'une lèvre annulaire radialement intérieure (14) s'étendant radialement et axialement d'une portion de base annulaire (13) de cet élément élastomère (11), la lèvre (14) ayant une section radiale pratiS15 quement en forme de V dont le sommet est disposé sensiblement parallèle à l'axe de l'élément élastomère (11) lorsque la lèvre n'est pas déformée, cette lèvre (14) comprenant une première et une deuxième partie (21,22) définissant les côtés du V, qui peuvent coopérer avec des surfaces 20 de glissement respectives (16,15) d'un siège d'étanchéité annulaire (17) formé sur l'une des bagues du palier et pouvant être produiteen une seule opération avec la piste de roulement respective de la bague. 2. - Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces de glissement (16,15) comportent une première surface (15) pratiquement coaxiale à l'axe de la bague intérieure et une deuxième surface (16) inclinée et presque perpendiculaire à la première. 30 3. - Palier selon la revendication 2, caractérisé en ce que la première (21) et la deuxième (22) partie de la lèvre sont coniques et se raccordent ensemble au sommet du V au voisinage d'un premier coin (23) susceptible de coopé35 rer par glissement et avec interférence avec la deuxième surface de glissement et formé sur la première partie (21) de la lèvre d'étanchéité. 4. - Palier selon la revendication 2 ou la revendication 5 3, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la deuxième partie (22) est biseautée de manière à définir un deuxième coin (24) susceptible de coopérer par glissement et avec interférence avec la première surface de glissement (15). 5. - Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion de base (13) a, en section radiale, pratiquement la forme d'un L avec une première partie (25) s'étendant radialement et pratiquement dans le même plan que l'élément élastomère (11) et une deuxième partie (26) partant vers l'intérieur de l'espace (5) et reliée à la première partie (21) de la lèvre (14).