Brevet FR2775037A1 — publié le 19990820

L'invention se rapporte à un soufflet qui comporte un tronçon de soufflet présentant des plissures annulaires et des zones en collier qui s'y raccordent aux deux extrémités, et une ouverture de mise à l'air dans celle des zones en collier de plus petite taille, pour un joint tournant (comme par exemple un joint homocinétique) qui comporte une partie de joint extérieure et une partie de joint intérieure reliée à un arbre d'entraînement et qui est susceptible d'être étanché par le soufflet en fixant la zone en collier de plus grande taille sur la partie de joint extérieure et la zone en collier de plus petite taille sur l'arbre d'entraînement. Dans des arbres articulés dont les joints tournants sont étanchés avec des soufflets, il s'établit pendant le fonctionnement entre l'espace intérieur défini par le joint et le soufflet et l'environnement des différences de pression qui peuvent être dues à des différences entre la température de fonctionnement et la température ambiante, au comportement de dégazage du remplissage de graisse du joint, à des réactions chimiques dans le remplissage de graisse et à la diffusion à travers la paroi du soufflet. De telles différences de pression, en particulier la dépression dans l'espace intérieur du soufflet par rapport à l'environnement, peuvent mener à un affaissement des plissures annulaires, en particulier lors d'une flexion du joint, ce qui a alors pour conséquence une abrasion inadmissible sur les parties du soufflet. Pour éviter des différences de pression excessives, il est connu de pourvoir les soufflets du type mentionné d'une ouverture de mise à l'air. Un soufflet de ce type est connu du document DE 43 23 686 C2. Dans ce cas, la liaison entre l'ouverture de mise à l'air et l'intérieur du tronçon de soufflet est constamment ouverte. Pour empêcher la pénétration de saletés ou d'humidité dans l'intérieur du soufflet à l'état monté, on prévoit dans la zone en collier de plus petite taille un canal à labyrinthe pour lequel ce document montre différentes formes. Un soufflet de ce type utilisé dans un joint tournant d'un arbre articulé d'un véhicule automobile laisse pénétrer librement de l'eau par exemple lors d'une circulation dans une zone inondée ou lors de violentes projections d'eau déjà dans le cas de faibles différences de pression entre l'intérieur défini par le joint et le soufflet et l'environnement, ou il laisse échapper de la graisse liquéfiée par exemple à des températures de fonctionnement très élevées. En partant de ce fait, l'objectif sous-jacent à l'invention est d'améliorer un soufflet du type mentionné, de telle sorte que l'on garantit un risque statistiquement plus faible de pénétration d'humidité ou de sortie de la graisse à travers l'ouverture de mise à l'air. Cet objectif est atteint en agençant une lèvre annulaire à l'intérieur du tronçon de soufflet à proximité de la zone en collier de plus petite taille, ladite lèvre étant dimensionnée telle qu'elle s'appuie sous précontrainte contre l'arbre d'entraînement lorsque celui-ci est orienté axialement par rapport à la partie de joint extérieure. Grâce à ces caractéristiques, on réalise un moyen formant valve entre l'espace intérieur défini par le joint et le soufflet et l'ouverture de mise à l'air, sans qu'un travail structurel particulier soit nécessaire, qui forme une fermeture à des différences de pression non critiques mais qui assure une compensation de pression par déformation de la lèvre annulaire. Un écrasement ou affaissement extrême du soufflet est ainsi évité. Dans ce cas, un autre canal annulaire est réalisé sous forme d'un sas dans lequel l'humidité pénétrée peut se collecter sans parvenir dans l'espace annulaire lui-même du soufflet. La lèvre annulaire peut être incitée au soulèvement depuis l'arbre d'entraînement via la différence de pression établie. La différence de pression nécessaire pour que le moyen formant valve s'ouvre peut être définie par la relation entre le diamètre extérieur de l'arbre d'entraînement et le diamètre intérieur de la lèvre annulaire en prenant en compte l'épaisseur ou la rigidité de la lèvre d'étanchement. La lèvre annulaire peut être dimensionnée et agencée en particulier telle qu'elle est susceptible d'être soulevée partiellement à la périphérie dans le plan angulaire depuis l'arbre d'entraînement par établissement d'une position angulaire, en particulier à un angle de 7,5 ou plus, entre la partie de joint extérieure et l'arbre d'entraînement. Ainsi, la lèvre annulaire est réalisée telle que pour des angles de flexion importants de l'arbre d'entraînement par rapport à la partie de joint extérieure, elle est partiellement soulevée, indépendamment de l'établissement d'une différence de pression, de sorte que le moyen formant valve s'ouvre. Grâce à ceci, on assure une compensation de pression complète de temps en temps indépendamment de la différence de pression établie, de sorte que l'on a la possibilité d'une compensation de pression, sans présupposer de l'importance des différences de pression. De cette manière, on obtient que la compensation de pression soit fondamentalement assurée, mais qu'elle n'ait que rarement lieu, et l'occasion d'une pénétration d'humidité et de saletés dans l'intérieur défini par le joint ou le soufflet est fortement réduite. Grâce à l'appui du soufflet sur l'arbre d'entraînement au moyen de la lèvre annulaire, la solidité en rotation du soufflet à l'encontre d'une déviation radiale à des vitesses de rotation élevées est encore augmentée. Un premier développement avantageux prévoit que la lèvre annulaire soit formée par la face intérieure d'un fond de la plissure annulaire la plus proche de la zone en collier de plus petite taille. Une autre possibilité consiste en ce que la lèvre annulaire soit formée par une nervure annulaire moulée sur un fond de la plissure annulaire la plus proche de la zone en collier de plus petite taille. Comme connu en soi, on peut prévoir en supplément d'agencer un canal à labyrinthe entre la zone de l'espace intérieur délimitée par la lèvre annulaire et l'ouverture de mise à l'air. La probabilité d'une pénétration de saletés et d'humidité dans l'intérieur du soufflet est ainsi davantage réduite. On connaît de l'état de la technique cité différentes formes de canal annulaire. On se réfère au contenu de la publication. Le canal à labyrinthe peut être constitué par des tronçons périphériques et axiaux alternants ou bien être réalisé sous forme d'une gorge spiralée intérieure dans la zone en collier de plus petite taille ou encore être constitué par des nervures annulaires partielles intérieures décalées les unes des autres à la périphérie. Un exemple de réalisation préféré d'un soufflet conforme à l'invention est illustré en coupe longitudinale dans la figure unique du dessin et sera décrit dans ce qui suit. Un soufflet 1 1 comporte un tronçon de soufflet 12 à quatre plissures extérieures, une première zone en collier 13 à diamètre plus grand et une seconde zone en collier 14 à diamètre plus petit. Le tronçon de soufflet 12 possède quatre plissures annulaires 20 dont le diamètre des sommets de plissure 15 diminue respectivement depuis la zone en collier 13 vers la zone en collier 14, de sorte que le tronçon de soufflet 12 présente une forme de base conique. La zone en collier 13 est fixée sur une partie de joint extérieure 16 d'un joint tripode, et en raison du contour extérieur irrégulier sur la périphérie de la partie de joint extérieure la zone en collier présente en outre des épaississements de paroi intérieurs 17 répartis à la périphérie. L'une des plissures annulaires présente sur la face intérieure une nervure annulaire 18 dans la région de la paroi entre un sommet de plissure 15 et un fond de plissure 19, afin d'augmenter la solidité en rotation. La zone en collier 14 de plus petite taille se trouve solidairement sur un arbre d'entraînement 21 qui est en articulation par rapport à la partie de joint extérieure 16 du joint tripode, en étant relié fermement à une partie de joint intérieure non illustrée. Approximativement au centre sur la zone en collier 14 est prévu un bourrelet annulaire 22 qui comprend une ouverture de mise à l'air radiale 23. Celle-ci débouche dans un canal annulaire intérieur 24 qui est en liaison via un canal à labyrinthe 25 avec l'intérieur du tronçon de soufflet 12. A proximité de la zone en collier 14 de plus petite taille, une nervure annulaire 28 est réalisée à l'intérieur sur le tronçon de soufflet 12, qui forme une lèvre annulaire 29 qui est en contact périphérique avec l'arbre d'entraînement 21. Ainsi, une zone partielle 26 est séparée du reste de l'espace intérieur 27 du tronçon de soufflet 12. Le dimensionnement de la nervure annulaire 28 est tel que lors d'une différence de pression notable entre les zones intérieures 26 et 27, une compensation de pression s'effectue par soulèvement de la lèvre annulaire 29 depuis l'arbre d'entraînement 21. De plus, pour des angles de flexion extrêmes entre la partie de joint extérieure 16 et l'arbre d'entraînement 21, la lèvre annulaire 29 est soulevée sur une périphérie partielle depuis l'arbre d'entraînement, indépendamment de l'établissement d'une différence de pression ou non. Etant donné que de tels angles de flexion extrêmes n'apparaissent que rarement sur le plan statistique pendant le fonctionnement, la possibilité d'une pénétration de saletés et d'humidité dans l'espace de joint intérieur 26 est théoriquement largement exclue, en particulier parce que le canal à labyrinthe 25 qui est constitué par deux tronçons axiaux et par une zone périphérique assure déjà lui-même que la pénétration de saletés ou d'humidité soit extrêmement difficile. Liste des références 1 1 soufflet 12 tronçon de soufflet 13 zone en collier de grande taille 14 zone en collier de petite taille 15 sommet de plissure 16 partie de j oint extérieure 17 renforcement de paroi 18 nervure annulaire 19 fond de plissure 20 plissure annulaire 21 arbre d'entraînement 22 bourrelet annulaire 23 ouverture de mise à l'air 24 canal annulaire 25 canalàlabyrinthe 26 zone partielle restante de l'espace intérieur 27 espace intérieur 28 nervure annulaire 29 lèvre annulaire Revendications 1. Soufflet (11) qui comporte un tronçon de soufflet (12) présentant des plissures annulaires (20) et des zones en collier (13, 14) qui s'y raccordent aux deux extrémités, et une ouverture de mise à l'air (23) dans celle des zones en collier de plus petite taille (14), pour un joint tournant qui comporte une partie de joint extérieure (16) et une partie de joint intérieure reliée à un arbre d'entraînement (21) et qui est susceptible d'être étanché par le soufflet en fixant la zone en collier de plus grande taille (13) sur la partie de joint extérieure (16) et la zone en collier de plus petite taille (14) sur l'arbre d'entraînement (21), caractérisé en ce qu'une lèvre annulaire (29) est agencée à l'intérieur du tronçon de soufflet (12) à proximité de la zone en collier de plus petite taille (14), ladite lèvre étant dimensionnée telle qu'elle s'appuie sous précontrainte contre l'arbre d'entraînement (21) lorsque celui-ci est orienté axialement par rapport à la partie de joint extérieure (16). 2. Soufflet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la lèvre annulaire (29) est dimensionnée et agencée telle qu'elle est susceptible d'être soulevée partiellement à la périphérie depuis l'arbre d'entraînement (21) lorsqu'est établie une position angulaire entre la partie de joint extérieure (16) et l'arbre d'entraînement (21). 3. Soufflet selon la revendication 2, caractérisé en ce que la lèvre annulaire (29) est susceptible d'être soulevée partiellement à la périphérie depuis l'arbre d'entraînement (21) lorsqu'est établie un angle d'au moins 7,5 entre la partie de joint extérieure (16) et l'arbre d'entraînement (21). 4. Soufflet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la lèvre annulaire (29) est formée par la face intérieure d'un fond (19) de la plissure annulaire (20) la plus proche de la zone en collier de plus petite taille (14). 5. Soufflet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la lèvre annulaire (29) est formée par une nervure annulaire (28) moulée sur un fond (19) de la plissure annulaire (20) la plus proche de la zone en collier de plus petite taille (14). 6. Soufflet selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu un canal à labyrinthe (25) entre la zone (26) de l'espace intérieur (27) délimitée par la lèvre annulaire (29) et l'ouverture de mise à l'air (23). 7. Soufflet selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un bourrelet annulaire (22) est réalisé au niveau de la zone en collier de plus petite taille (14), qui forme un canal annulaire périphérique (24) dans lequel entre le canal à labyrinthe (25) et hors duquel sort radialement l'ouverture de mise à l'air (23).