Brevet FR2647176A1 — publié le 19901123

La présente invention concerne un joint d'étanchéité pour un arbre tournant utilisable dans la réalisation d'ensembles mécaniques, en particulier de véhicules. Les joints d'étanchéité connus sont interposés entre deux organes-en rotation relative, généralement un arbre et un support relatif, pour sceller de manière étanche aux fluides les espaces entre lesdits organes ; de tels joints sont logés à force, par exemple par l'intermédiaire d'une presse, dans un siège du support, et sont généralement formés par deux écrans rigides, conformés en creux, desquels un premier écran porte une lèvre d'étanchéité et est pourvu extérieurement d'un élément d'accouplement avec le siège du support, et un second écran sur lequel frappe la presse de montage est logé dans ce but dans le premier écran. Les joints connus du type décrit présentent l'inconvénient de ne pas être utilisables là où cela est nécessaire, pour l'accouplement avec le siege de logement, l'utilisation d'insert en élastomère appliqué sur la surface externe du premier écran ; en effet, dans ce cas, il se produit lors de l'utilisation, surtout dans la phase de montage, le cisaillement de l'insert en élastomère avec pour conséquence une mauvaise étanchéité et/ou mauvaise fixation du joint. Le but de la présente invention est de réaliser un joint pour arbre tournant de type connu à double écran, mais qui soit montable sans inconvénient même en présence d'insert en élastomère destiné à coopérer avec le siège de logement du joint. Le but précité est atteint par l'invention qui est relative à un joint d'étanchéité pour un arbre tournant comprenant un premier écran rigide pourvu d'une lèvre d'étanchéité apte à coopérer avec un arbre tournant et un second écran rigide solidairement accouplé flanc contre flanc au premier écran, caractérisé en ce que ledit second écran rigide est emboité extérieurement sur le premier écran et comprend une partie périphérique radialement externe confor mée en manchon, laquelle est apte à coopérer avec un siège de logement pour le joint, ladite partie en manchon du second écran étant pourvue extérieurement, du côté opposé à celui d'introduction du joint dans ledit siège, d'un insert annulaire d'étanchéité en matériau élastomère. Pour une meilleure compréhension de l'invention, il sera décrit ci-après, de manière non limitative, un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels La Figure 1 illustre, en élévation, une vue en section longitudinale d'un joint selon l'invention La Figure 2 illustre le montage d'un joint selon la Figure 1. En référence aux Figures 1 et 2, il est indiqué dans son ensemble par le repère 1 un joint d'étanchéité pour un arbre 2 d'un quelconque type connu et illustré par souci de simplicité en partie et en pointillés, interposé entre ledit arbre et le support 3. Dans le but de sceller de manière étanche aux fluides l'espace entre ceux-ci et apte à être logé fixement dans ce but, dans un siège 4 du support 3, dans lequel le joint 1 est habituellement logé à force, par exemple par l'intermédiaire d'un poinçon 5 d'une presse connue et non illustrée par simplicité. Le joint 1 comprend un premier écran rigide 10 pourvu d'une lèvre d'étanchéité 11 de type connu apte à coopérer avec l'arbre 2 et un second écran rigide 12 solidairement accouplé flanc contre flanc à l'écran 10, de manière à former avec ce dernier un ensemble unique ; les deux écrans 10 et 12 sont conformés en creux et comprennent une partie respective en forme de manchon 14 et 16, respectivement, de conformation cylindrique et définissant la paroi latérale de l'écran en creux respectif, et une partie annulaire respective formant un flanc 18 et, respectivement 19, définissant la paroi de fond de chacun des écrans ; les parties en forme de manchon 14 et 16 sont périphériquement externes dans le sens radial et sont sensiblement perpendiculaires aux parties res,pectives en forme de flanc 18 et 19 auxquelles elles sont raccordées et qui, à leur tour, sont disposées dans le sens radial périphériquement interne aux parties 14 et 16. Selon l'invention, l'écran rigide 12 est emboîté extérieurement de manière co-axiale sur l'écran 10 auquel est accouplé par enfoncement de sa propre partie en forme de manchon 16 sur la partie en forme de manchon 14, de diamètre inférieur, de ce dernier, de manière que les parties formant les flancs 18 et 19 soient disposées parallèlement en face l'une de l'autre de manière à délimiter avec les parties en forme de manchon 14 et 16 accouplées entre elles un espace 25 logeant la lèvre d'étanchéité 11 ;; la partie en forme de manchon 16 est en outre conformée à- l'extérieur de manière telle à être apte à coopérer de manière étanche au fluide avec le siège du logement 4 du joint 1 et en particulier est pourvue extérieurement, à la partie opposée à celle d'introduction du joint 1 dans le siège 4, d'un insert annulaire d'étanchéité 20 en un matériau élastomère. L'écran 10 présente une partie en forme de manchon 14 qui s'étend avec un saillie à partir du flanc 18 du côté opposé au sens d'introduction du joint 1 dans le siège 4 indiqué dans la Figure 2 par la flèche. La lèvre d'étanchéité l1 est réalisée en un matériau élastomère et s'étend également avec un saillie à partir d'un rebord radial interne 21 du flanc 18 opposé au manchon 14, dans un sens sensiblement parallèle à ce dernier. La lèvre d'étanchéité Il est conformée, en section radiale, sensiblement en V, de manière à être apte à coopérer par frottement avec l'arbre 2, quand celuici est en rotation. Eventuellement, pour augmenter l'action d'étanchéité, la lèvre 11 peut être équipée avec un ressort torique 22 connu et elle peut présenter des surfaces d'étanchéité 29 striées. Une face frontale externe 26 du flanc 18 opposé a la lèvre d'étanchéité 11 est tournée vers le côté d'introduction du joint l dans le siège 4 et est pourvue d'un revêtement 27 en un matériau élastomère obtenu d'une seule pièce avec la lèvre 11 et qui s'étend à l'intérieur d'un logement en forme de gradin 28 réalisé extérieurement sur le manchon 14 dans une zone immédiatement adjacente au flanc 18 ; une partie de revêtement 27 occupant le logement 28 coopère par conséquent avec le manchon 16 de l'écran 12 assurant ainsi, d'une part la liaison étanche aux fluides entre les écrans, et d'autre part un meilleur accouplement réciproque plus solide des deux écrans. De manière analogue, l'insert d'étanchéité 30 est réalisé également en un matériau élastomère et logé à l'intérieur d'un logement annulaire en gradins 30 réalisé extérieurement sur le manchon 16 de l'écran 12, dans une zone immédiatement adjacente au flanc 19 ; de préférence, le logement extérieur 30 est obtenu par évasement d'une extrémité d'emmanchement 31 du manchon 16 effectuée en regard du logement 28 de manière à favoriser également l'accouplement avec la partie de revêtement 27 correspondante ; l'insert 20 présente en outre une surface radiale externe 40 ayant un profil ondulé dans le sens de son propre développement axial et le flanc 19 est pourvu d'ouvertures d'accès 41 à l'espace 25 et d'une partie bombée centrale 42 qui lui donne une forme apte à s'accoupler avec le poinçon 5. La description qui précède met bien en évidence les avantages procurés par l'invention ; la structure du joint 1 décrite est assez simple et sensiblement similaire à celle des joints connus, par conséquent, elle ne présente pas de problème de réalisation ; toutefois le choix particulier des positions des accouplements entre les deux écrans 10 et 12 permet d'une part, d'assurer une meilleure protection de la lèvre d'étanchéité 11 et un accouplement meilleur et plus stable entre les écrans, et d'autre part, d'assurer un accouplement optimal entre le siège du logement du joint sans danger d'abîmer ou de cisailler l'insert en élastomère 20 même en présence d'arêtes vives dans le siège du logement. REVENDICATIONS 1. Joint d'étanchéité (1) pour arbre tournant (2) comprenant un premier écran rigide (10) pourvu d'une lèvre d'étanchéité (11) apte à coopérer avec un arbre tournant (2) et un second écran rigide (12) solidairement accouplé flanc contre flanc au premier écran (10), caractérisé en ce que ledit second écran rigide (12) est emboîté extérieurement sur le premier écran (10) et comprend une partie périphérique radialement externe conformée en forme de manchon (16) apte à coopérer avec un siège d'un logement (4) du joint (1), ladite partie conforme de manchon (16) du second écran (12) étant pourvue extérieurement, du côté opposé à celui d'introduction du joint (ll dans le siège (4), d'un insert annulaire d'étanchéité (20) en matériau élastomère. 2. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier écran (10) comprend une partie en forme de flanc (18), périphériquement interne, et une partie formant un manchon (14), périphériquement externe et s'étendant avec un saillie à partir dudit flanc (18) dans une direction opposée à celle d'introduction dudit joint (1) dans ledit siege (4), ladite lèvre d'étanchéité (11) étant réalisée en un matériau élastomère et s'étendant avec un saillie d'un bord radialement interne (21) du flanc (18), opposé au manchon (14), dans un sens sensiblement parallèle à ce dernier. 3. Joint selon la revendication 2, caractérisé en ce que une face frontale externe (26) du flanc (18) opposé à ladite lèvre d'étanchéité (11) est pourvue d'un revêtement (27) en materiau elastomère qui s'étend jusqu'à l'intérieur d'un logement en forme de gradin (28) réalisé extérieurement sur le manchon (14) dans une position immédiatement adjacente au flanc (18). 4. Joint selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que ledit manchon (16) du second écran (12) est emboîté co-axialement sur ledit manchon (14) du premier écran (10) ; ledit second écran (12)- comprenant en outre une partie respective en forme de flanc (19) disposée parallèlement et en face de la partie en forme de flanc (18) du premier écran (10). 5. Joint selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit insert d'étanchéité (20) en matériau élastomère présente une surface radiale externe ayant un profil ondulé dans le sens de son propre développement axial, ledit insert (20) étant logé à l'intérieur d'un logement annulaire en forme de gradin (30) réalisé extérieurement sur ledit manchon (16) du second écran (12) dans une position immédiatement adjacente à ladite partie en forme de flanc (19) de celuici.