Brevet FR2760501A1 — publié le 19980911

Domaine de l'invention: La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité pour un palier à roulements en forme de butée d'embrayage équipant un embrayage à friction de véhicule au- tomobile, selon lequel le joint est logé dans une chambre en forme d'anneau de cercle entre deux bagues de palier, une ba- gue intérieure et une bague extérieure, et le joint constitué par une matière d'étanchéité mise en forme et munie d'un ren- forcement, est fixé solidairement en rotation sur la première bague de palier, au moins une lèvre d'étanchéité s'appliquant en frottement contre la seconde bague de palier. Arrière-plan technologique de l'invention: Un dispositif d'étanchéité pour une butée d'embrayage du type défini ci-dessus est connu selon le docu- ment DE 30 34 057 Ai. La construction du dispositif d'étanchéité comprend un renforcement qui entoure une colle- rette périphérique, dirigée radialement vers l'extérieur, à l'extrémité libre de la bague extérieure du palier de roule- ment, en étant maintenue sur celle-ci par une liaison par la forme. Ce renforcement recouvre dans une très large mesure l'intervalle en anneau de cercle entre la bague de palier ex- térieure et la bague de palier intérieure de la butée d'embrayage. L'extrémité libre de la pièce de renforcement est entourée d'une masse d'étanchéité élastique du côté tour- né vers la bague de palier intérieure et cette matière forme une lèvre d'étanchéité appliquée de façon étanche avec pré- contrainte contre un segment cylindrique de la bague de pa- lier intérieure. Ce joint connu demande beaucoup de travail de montage à cause du sertissage de la pièce de renforcement qui maintient le joint par une liaison par la forme sur la bague de palier extérieure. Pour une étanchéité efficace, il faut exercer sur la lèvre d'étanchéité une force radiale re- lativement intense, ce qui est un inconvénient à cause de l'usure de la lèvre et du couple de friction de la butée d'embrayage. Un tel joint radial aboutit en outre à une aug- mentation gênante de la température de la butée d'embrayage du fait de la lèvre d'étanchéité appliquée avec une force ra- diale plus importante, si bien que le lubrifiant qui se trouve dans la butée d'embrayage est sollicité plus fortement du point de vue thermique et augmente le risque de sortie de lubrifiant, ce qui aboutit à une défaillance prématurée de la butée d'embrayage. But de la présente invention.: La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients du dispositif d'étanchéité connu et de créer un dispositif d'étanchéité simple à monter pour une butée d'embrayage, présentant une très grande qualité d'étanchéité, qui soit optimisée quant à l'usure et permette une durée de vie plus grande. Résumé de l'invention: A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'étanchéité du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité enclipsé dans une rainure périphé- rique de la bague de palier comprend deux lèvres d'étanchéité, écartées, la lèvre d'étanchéité opposée aux or- ganes de roulement de la butée d'embrayage, est guidée jus- qu'au niveau de la bague de palier en respectant un intervalle annulaire et la lèvre d'étanchéité intérieure, alignée à l'équerre par rapport à la bague de palier est ap- pliquée par frottement contre une paroi latérale de la bague de palier. Le dispositif d'étanchéité selon l'invention com- porte deux lèvres d'étanchéité écartées suivant une forme de V. Une lèvre d'étanchéité intérieure tournée vers les organes de roulement de la butée d'embrayage s'appuie ainsi contre une paroi latérale de la bague de palier et forme ainsi une lèvre d'étanchéité appliquée axialement. La lèvre d'étanchéité intérieure est précédée d'une lèvre d'étanchéité extérieure distante axialement et qui conserve un intervalle annulaire c'est-à-dire ne touche pas la bague de palier. Cette conception de la lèvre d'étanchéité améliore dans une très large mesure la qualité de l'étanchéité car la précon- trainte permet d'éviter que les saletés, notamment des parti- cules de grains grossiers, n'arrivent au niveau de la lèvre d'étanchéité en aval qui, elle, frotte. Partant de la lèvre d'étanchéité axiale appliquée contre une paroi latérale, on peut diminuer avantageusement la force d'application pour créer une étanchéité efficace puisque la lèvre d'étanchéité axiale est précédée d'un joint amont. Cette disposition de la lèvre d'étanchéité frottante permet également pour un dépla-5 cement radial limité de la bague de palier portant solidaire- ment le joint (ce qui peut par exemple se produire lorsqu'on actionne la butée d'embrayage), il n'y a pas d'effet sur l'étanchéité car dans ce cas, la lèvre d'étanchéité axiale se déplace contre la paroi latérale sans détériorer10 l'étanchéité. La force d'application réduite de la lèvre d'étanchéité représente en outre une optimisation sur le plan de l'usure et diminue en même temps le couple de frottement de la butée d'embrayage. En outre, la force d'application ré- duite de la lèvre d'étanchéité axiale évite que la tempéra- ture de la butée d'embrayage n'augmente, ce qui se répercute avantageusement sur le graissage des organes de roulement de la butée d'embrayage. De ce fait, on ne risque pas un échauf- fement inacceptable lié au danger d'une sortie d'agent lubri- fiant. Le dispositif d'étanchéité selon l'invention constitue ainsi un moyen efficace pour améliorer la durée de vie des butées de débrayage sans augmenter les travaux de montage né- cessaires à cela. Suivant d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention: - la bague de palier est étagée et forme ainsi deux segments décalés radialement l'un par rapport à l'autre, ces deux segments étant reliés par une paroi latérale. - il vient s'encliqueter par un bord dirigé radialement vers l'extérieur dans une rainure annulaire de la bague de pa- lier par une liaison par la forme. - il est fixé à la bague de palier extérieure solidaire en rotation et les lèvres d'étanchéité coopèrent avec la bague de palier intérieure, rotative. - la paroi latérale est conique c'est-à-dire qu'elle est in- clinée en partant des organes de roulement vers l'extérieur. - les lèvres d'étanchéité délimitent latéralement une chambre collectrice de forme annulaire. - le dispositif d'étanchéité en forme de L est maintenu avec une courte branche sur la bague de palier et les lèvres d'étanchéité sont prévues à l'extrémité sur la branche du dispositif d'étanchéité qui est disposé à l'équerre par rapport à la bague de palier.. - la pièce de renforcement est entourée sur le côté oppose aux organes de roulement, dans le volume intérieur de pa- lier, d'une matière d'étanchéité élastique du dispositif d'étanchéité. Un mode de réalisation avantageux de l'invention prévoit une bague de palier de forme étagée avec laquelle coopèrent les lèvres d'étanchéité du dispositif d'étanchéité. La lèvre d'étanchéité extérieure qui assure l'étanchéité amont, est guidée en respectant un intervalle annulaire dé- terminé jusqu'au niveau de la surface enveloppe cylindrique de la bague de palier en formant un gradin radial entre les lèvres d'étanchéité et la lèvre d'étanchéité axiale s'applique en frottant contre la paroi latérale de ce gradin. Pour garantir la simplicité du montage du dispo- sitif d'étanchéité selon l'invention, une bague de palier comporte une rainure annulaire périphérique dans laquelle est engagé de manière fixe en position, le dispositif d'étanchéité avec une liaison par la forme pour être ainsi maintenu en permanence. Pour une structure de butée d'embrayage dont la bague intérieure tourne et la bague extérieure est fixée en rotation, il est avantageux de monter le dispositif d'étanchéité sur la bague de palier extérieure. Les lèvres d'étanchéité coopèrent ainsi avec la zone de préférence éta- gée de la bague intérieure périphérique. Cette structure de butée permet de disposer les lèvres d'étanchéité dans la zone des vitesses périphériques les plus faibles de la butée d'embrayage, ce qui est avantageux pour l'usure et l'élévation de température. En outre, les particules de pous- sière qui arrivent sur la bague intérieure, en rotation, sont éjectées et ne sollicitent pas le joint amont. L'invention prévoit en outre de munir la zone de forme étagée de la bague intérieure rotative avec une paroi latérale dirigée en biais. La réalisation de cette paroi la- térale inclinée ou de forme conique prévoit une inclinaison de la bague de palier dans la direction du plus grand diamè- tre. Cette forme d'inclinaison produit dans le cas d'une dis- tance radiale légèrement réduite à cause de l'usure, entre les deux bagues de palier et pour une diminution simultanée, liée à l'usure de la force d'application de la lèvre axiale, une certaine compensation de cette force d'application, car la lèvre d'étanchéité se déplace plus loin en direction des organes de roulement sur la paroi latérale de forme conique. Les lèvres d'étanchéité écartées suivant une forme de V renversé à l'état monté, délimitent une chambre collectrice périphérique. Celle-ci peut avantageusement ser- vir à recevoir les très petites quantités de fuite d'agent lubrifiant, notamment de graisse lubrifiant les organes de roulement et assurer ainsi à la chambre collectrice une fonc- tion d'évacuation de saletés. La chambre collectrice permet, en combinaison avec la lèvre d'étanchéité amont, d'améliorer encore plus l'étanchéité selon l'invention. De façon avantageuse, le dispositif d'étanchéité selon l'invention présente un profil en forme de L. La bran- che la plus courte est associée à la bague de palier exté- rieure, fixe en rotation. Les lèvres d'étanchéité se trouvent par contre à l'extrémité libre de la grande branche, alignée verticalement. Le profil en forme de L du dispositif d'étanchéité selon l'invention permet même pour des bagues de palier extérieurs axialement plus courtes, d'utiliser le dis- positif d'étanchéité selon l'invention, qui garantit grâce au profil en forme de L, un décalage axial entre la zone de fixation du dispositif d'étanchéité et la zone d'étanchéité. Pour réaliser une rigidité suffisante et arriver à une fabrication avantageuse du dispositif d'étanchéité se- lon l'invention, la pièce de renforcement est adaptée au joint en forme de L. La matière d'étanchéité élastique est vulcanisée sur le côté de la pièce de renforcement, opposé au volume intérieur du palier. En variante, on peut également entourer complètement la pièce de renforcement avec la ma- tière d'étanchéité. Description résumée des dessins: La présente invention sera décrite ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans l'unique figure annexée qui est une demi-coupe longitudinale d'une bu- tée d'embrayage équipée d'un dispositif d'étanchéité selon l'invention. Description détaillée des dessins: Selon la figure, la référence 1 désigne un dispo- sitif d'étanchéité à l'état monté dans une butée d'embrayage 2. La structure de la butée d'embrayage 2 comprend une pre- mière bague de palier 3, fixe en rotation, et qui en position de montage, s'appuie par une branche 4, axialement sur un or- gane de manoeuvre non représenté. Une autre bague de palier , intérieure, décalée radialement vers l'intérieur, est as- sociée à la bague de palier 3; entre les bagues de palier 3 et 5, il y a des organes de roulement 6. Ces organes de rou- lement 6 en forme de billes sont maintenus écartés par une cage 7 placée entre les bagues de palier 3 et 5. Le disposi- tif d'étanchéité 1 présente une section en forme de L dont la branche courte 8 est pratiquement parallèle à la bague de pa- lier 3. A l'extrémité libre de la branche 8, il est prévu un bord 9 dirigé à l'équerre vers l'extérieur et formé dans la masse avec la matière d'étanchéité, élastique, du dispositif d'étanchéité 1 pour s'encliqueter par une liaison par la forme dans une rainure périphérique 10 de la bague de palier 3. Une autre branche longue 11 est disposée à l'équerre par rapport à la bague de palier 5 et son extrémité libre com- porte deux lèvres d'étanchéité 12, 13, écartées l'une de l'autre. Les lèvres d'étanchéité 12, 13, écartées suivant la forme d'un V renversé, coopèrent au niveau d'un gradin 14 avec la bague de palier 5. Le gradin 14 de la bague de palier est munie de deux segments cylindriques 15, 16 décalés ra- dialement et qui sont reliés par une cloison latérale 17 in- clinée. Dans l'unique figure, le dispositif d'étanchéité 1 et ses lèvres d'étanchéité 12, 13 sont représentés en posi- tion de montage. Cela laisse apparaître la distance radiale entre la lèvre d'étanchéité 12 et le segment 15; cette dis- tance est caractérisée par l'intervalle annulaire 18. Cette figure montre en outre la lèvre d'étanchéité 13 appliquée en frottement contre la paroi latérale 17. L'écartement des lè- vres 12, 13 délimite latéralement une chambre collectrice an-5 nulaire 20 dans laquelle de l'agent lubrifiant peut, par exemple, s'accumuler en faible quantité. L'agent lubrifiant ainsi retenu en combinaison avec des particules de saleté peut augmenter l'efficacité de la lèvre d'étanchéité 12 et améliorer ainsi la qualité de l'étanchéité réalisée dans le10 dispositif d'étanchéité 1. Pour rigidifier le dispositif d'étanchéité 1, celui-ci est muni d'une pièce de renforcement 19 de profil correspondant à celui du dispositif d'étanchéité 1; cette pièce de renforcement est entourée du côté exté- rieur c'està-dire du côté opposé à celui des organes de rou- lement 6, avec de la matière d'étanchéité du dispositif d'étanchéité 1; pour créer une liaison inamovible de ces pièces, on peut utiliser de préférence la vulcanisation. Nomenclature 1. dispositif d'étanchéité 2. butée d'embrayage 3. bague de palier 4. branche 5. bague de palier 6. organe de roulement 7. cage d'organe de roulement 8. branche 9. bord 10. rainure annulaire 11. branche 12. lèvre d'étanchéité 13. lèvre d'étanchéité 14. gradin 15. segment 16. segment 17. paroi latérale 18. intervalle annulaire 19. renforcement 20. chambre collectrice R E V E ND I C A T I ON S 1 ) Dispositif d'étanchéité pour une butée d'embrayage (1) en forme de palier à roulement pour un embrayage à friction de véhicule, le dispositif d'étanchéité (1) étant placé dans un volume de montage en forme d'anneau de cercle entre deux ba- gues de palier (3, 5) et le dispositif d'étanchéité (1) formé en matière d'étanchéité élastique, comportant une pièce de renforcement (19), est fixé solidairement en rotation à une bague de palier (3) et s'appuie par au moins une lèvre d'étanchéité (12, 13) en frottement contre la seconde bague de palier (5), caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité (1) enclipsé dans une rainure pé- riphérique (10) de la bague de palier (3) comprend deux lè- vres d'étanchéité (12, 13), écartées, la lèvre d'étanchéité (12) opposée aux organes de roulement (6) de la butée d'embrayage (2), est guidée jusqu'au niveau de la bague de palier (5) en respectant un intervalle annulaire (18) et la lèvre d'étanchéité (13) intérieure, alignée à l'équerre par rapport à la bague de palier (5) est appliquée par frottement contre une paroi latérale (17) de la bague de palier (5). 2 ) Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de palier (5) est étagée et forme ainsi deux seg- ments (15, 16) décalés radialement l'un par rapport à l'autre, ces deux segments étant reliés par une paroi laté- rale (17). 30) Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il vient s'encliqueter par un bord (9) dirigé radialement vers l'extérieur dans une rainure annulaire (10) de la bague de palier (3) par une liaison par la forme. 4 0) Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il est fixé à la bague de palier (3) extérieure solidaire en rotation et les lèvres d'étanchéité (12, 13) coopèrent avec la bague de palier (5) intérieure, rotative. 50) Dispositif d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi latérale (17) est conique c'est-à-dire qu'elle est inclinée en partant des organes de roulement (6) vers l'extérieur. 6 ) Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les lèvres d'étanchéité (12, 13) délimitent latéralement une chambre collectrice (20) de forme annulaire. 7 ) Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité (1) en forme de L est maintenu avec une courte branche (8) sur la bague de palier (3) et les lèvres d'étanchéité (12, 13) sont prévues à l'extrémité sur la branche (11) du dispositif d'étanchéité (1) qui est dispo- sé à l'équerre par rapport à la bague de palier (5). 8 ) Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de renforcement (19) est entourée sur le côté opposé aux organes de roulement (6), dans le volume intérieur de pa- lier, d'une matière d'étanchéité élastique du dispositif d'étanchéité (1).