Brevet FR2882115A1 — publié le 20060818

L'invention concerne un soufflet d'étanchéité pour une articulation sphérique. La plupart des articulations sphériques, en particulier:Lorsqu'elles sont utilisées dans des véhicules automobiles, doivent être protégées vis-àvis de la pénétration de saleté et d'humidité, pour assurer une faible intensité d'entretien et une grande longévité de l'articulation sphérique. A cet effet, on met en oeuvre des soufflets d'étanchéité dans différents modes de réalisation. Les réglons de contact entre le soufflet d'étanchéité et un composant d'articulation ou un logement de pivot sont généralement étanchées radialement et axialement. L'étanchement radial vis-à-vis du composant d'articulation a lieu par une précontrainte du soufflet d'étanchéité luimême, assistée le cas échéant par des anneaux de serrage additionnels ou par des moyens de serrage intégrés. L'étanchement axial vis-à-vis du logement de pivot a lieu généralement grâce à une géométrie correspondante du soufflet d'étanchéité. Cette forme d'étanchement n'est suffisante que si des jointures glissantes entre le composant d'articulation ou le logement de pivot et le soufflet d'étanchéité sont protégées de la corrosion, ou si tous les composants importants sont constitués par un matériau anticorrosif. Le logement de pivot est toutefois, en règle générale, une partie de carrosserie qui risque d'être attaquée par la corrosion. A la suite de la corrosion du logement de pivot, sa surface devient de plus en plus rugueuse jusqu'à ce qu'un mouvement relatif entre le soufflet d'étanchéité et le logement de pivot ne soit plus possible. Ceci entraîne généralement la rupture ou le déchirement du soufflet d'étanchéité parce que lorsqu'on fait tourner et basculer l'articulation, la liberté de mouvement du soufflet d'étanchéité est entravée. L'altération du mouvement relatif de deux composants en raison de la corrosion d'au moins un composant est également appelée ci-après "grippage dû à la rouille". Dans le document DE 101 24 295 C2 est divulguée une articulation sphérique dans laquelle un jointure radiale est réalisée entre le soufflet d'étanchéité et le pivot d'articulation sous forme de siège d'étanchéité complexe qui permet un glissement du soufflet d'étanchéité par rapport au pivot d'articulation. Cette jointure radiale est cependant située de toute façon dans une région de l'articulation sphérique, qui est protégée de la corrosion, alors que la jointure d'étanchéité axiale entre le soufflet d'étanchéité et le logement de pivot reste exposée aux risques de corrosion. L'objectif de la présente invention est donc de réaliser de manière simple un soufflet d'étanchéité qui permet de façon durable la rotation et le basculement d'une articulation sphérique sans que son effet protecteur soit entravé. Selon l'invention, il est à cet effet prévu un soufflet d'étanchéité comportant une bague de glissement, qui est réalisé sensiblement à symétrie de révolution par rapport à un axe, la bague de glissement étant fixée sur le soufflet d'étanchéité de telle sorte qu'elle est rotative autour de l'axe par rapport au soufflet d'étanchéité. On réalise ainsi une jointure additionnelle qui assure, lors de mouvements d'articulation, une possibilité de glissement nécessaire du soufflet d'étanchéité. De préférence, la bague de glissement présente un tronçon de fixation qui est enclenché dans un évidement du soufflet d'étanchéité. La bague de glissement et le soufflet d'étanchéité peuvent ainsi être fournis sous forme d'unité préassemblée ou être assemblés de manière simple lors du montage de l'articulation sphérique. Dans un mode de réalisation, la bague de glissement s'étend en direction axiale au moins jusqu'à une face frontale axiale du soufflet d'étanchéité, et dans un autre mode de réalisation, la bague de glissement recouvre au moins partiellement la face frontale axiale du soufflet d'étanchéité. Ces modes de réalisation protègent la région d'appui entre le soufflet d'étanchéité et le logement de pivot vis-à-vis de la corrosion ou empêchent complètement un contact entre le soufflet d'étanchéité et le logement de pivot. Un grippage, dû à la rouille, du soufflet d'étanchéité sur le logement de pivot n'est plus possible. De préférence, la bague de glissement est fabriquée en un matériau anticorrosif. Ceci empêche un grippage, dû à la rouille, de la bague de glissement sur le soufflet d'étanchéité. Il est en outré prévu un ensemble comportant un boîtier d'articulation, un pivot d'articulation qui comprend un tronçon sphérique et un tronçon de pivot, le tronçon sphérique étant monté en rotation et en pivotement dans le boîtier d'articulation, et le tronçon de pivot étant immobilisé sur un logement de pivot. Le soufflet d'étanchéité selon l'invention est prévu pour protéger la région entre le boîtier d'articulation et le pivot d'articulation. Dans un tel ensemble, le soufflet d'étanchéité selon l'invention présente de grands avantages du point de vue de la durabilité de la protection entre le boîtier d'articulation et le pivot d'articulation. Dans un tel ensemble, la liaison entre la bague de glissement et le soufflet d'étanchéité peut être réalisée indétachable. Ainsi, la liaison par enclenchement entre le soufflet d'étanchéité et la bague de glissement devient une liaison particulièrement sûre et fiable après la fabrication de l'ensemble. Un tablier peut être prévu sur le tronçon de pivot du pivot d'articulation, le soufflet d'étanchéité étant immobilisé en direction axiale entre le logement de pivot et le tablier. Le tablier constitue une possibilité simple et peu coûteuse de fixer et d'étancher le soufflet d'étanchéité en direction axiale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit de modes de réalisation préférés et des dessins annexés, auxquels il est fait référence. Les dessins montrent: figure la une coupe à travers un soufflet d'étanchéité et une bague de glissement; figure lb une coupe à travers un soufflet d'étanchéité selon l'invention avec bague de glissement montée; figure 2 une coupe à travers un ensemble selon l'invention avec un soufflet d'étanchéité selon un premier mode de réalisation; figure 3 une coupe partielle à travers un ensemble selon l'invention avec un soufflet d'étanchéité selon un deuxième mode de réalisation; figure 4, une coupe partielle à travers un ensemble selon l'invention avec un soufflet d'étanchéité selon un troisième mode de réalisation; figure 5, une coupe partielle à travers un ensemble selon l'invention avec un soufflet d'étanchéité selon un 20 quatrième mode de réalisation; figure 6 une coupe partielle à travers un ensemble selon l'invention avec un soufflet d'étanchéité selon un cinquième mode de réalisation; La figure la montre une coupe longitudinale à travers un soufflet d'étanchéité 8 qui est réalisé à symétrie de révolution par rapport à un axe médian A et qui est constitué par un matériau souple, élastique et étanche. Le soufflet d'étanchéité 8 présente une ouverture axiale supérieure 10 et une ouverture axiale inférieure 12. Pour obtenir plus tard une liaison particulièrement étanche et fiable en direction radiale, les deux ouvertures 10, 12 sont profilées sur leurs bords. A la figure la, ce profilage est constitué par plusieurs saillies périphériques orientées radialement vers l'intérieur. Dans la région périphérique de l'ouverture axiale inférieure 12 se trouve additionnellement une lèvre d'étanchéité 14 dirigée en oblique vers le bas, qui assure un étanchement axial à l'état monté. Sur une face frontale axiale supérieure du soufflet d'étanchéité 8 se trouve un évidement 16 annulaire. En section transversale, l'évidement 16 est réalisé à la manière d'un trou de serrure. Sur la face frontale axiale du soufflet d'étanchéité 8, il constitue une fente tout d'abord étroite qui s'évase vers le bas en une forme circulaire. Au-dessus du soufflet d'étanchéité 8 est en outre représentée à la figure la une bague de glissement 18 qui est constituée par un matériau anticorrosif (par exemple par de la polyamide ou par du polyoxyméthylène) et qui est fabriquée de préférence sous forme de pièce façonnée ou tournée. En section transversale, la bague de glissement 18 comprend un tronçon 20 plat situé dans le plan annulaire et un tronçon de fixation 22 qui s'étend en direction axiale perpendiculairement vers le bas. Le tronçon 20 peut présenter sur sa face supérieure un profil d'appui avantageux pour la poursuite du montage. Le tronçon de fixation 22 est façonné exactement de telle sorte qu'il puisse coïncider avec les contours de l'évidement 16. Ce tronçon de fixation 22 de la bague de glissement 18 est placé sur l'évidement 16 du soufflet d'étanchéité 8 et pressé axialement vers le bas. Grâce à l'élasticité du matériau, en particulier du soufflet d'étanchéité 8, l'interstice étroit en forme de fente de l'évidement 16 s'évase de telle sorte que l'extrémité épaissie du tronçon de fixation 22 glisse axialement vers le bas jusqu'à ce qu'elle atteigne la région évasée de l'évidement 16. La fente étroite dans la région supérieure de l'évidement 16 revient dans sa position initiale, de sorte que l'on obtient un enclenchement de la bague de glissement 18 avec le soufflet d'étanchéité 8. Ceci est visible à la figure lb. Le tronçon de fixation 22 est relié par coopération de formes avec l'évidement 16, la face inférieure du tronçon touchant la face frontale axiale supérieure du soufflet d'étanchéité 8 et recouvrant complètement celle-ci. La figure 2 montre un ensemble comportant un boîtier d'articulation 24 et un pivot d'articulation 26 qui comprend un tronçon sphérique 28 et un tronçon de pivot 30, le tronçon sphérique 28 étant monté en rotation et en pivotement sur le boîtier d'articulation 24, et le tronçon de pivot 30 étant immobilisé sur un logement de pivot 32. L'ensemble préassemblé constitué par le soufflet d'étanchéité 8 et par la bague de glissement 18 est prévu pour protéger la région entre le boîtier d'articulation 24 et le pivot d'articulation 26. Après l'assemblage de l'articulation sphérique, le soufflet d'étanchéité est monté axialement depuis le haut. L'extrémité inférieure axiale du soufflet d'étanchéité 8 est ici fixée tout d'abord axialement et radialement sur le boîtier d'articulation 24. Ceci peut avoir lieu au moyen d'une bague de fixation 34, comme représenté à la figure 2. L'ouverture axiale supérieure 10 du soufflet d'étanchéité 8 glisse, lors du montage du soufflet d'étanchéité, tout d'abord sur le tronçon de pivot 30 du pivot d'articulation 26 jusqu'à ce que le profilage de bord de l'ouverture axiale supérieure 10 vienne en appui sur le tronçon de pivot 30 qui s'évase en forme de cône vers le bas (figure 2, côté gauche). Le logement de pivot est d'une manière générale une partie de carrosserie dans laquelle est introduit le pivot d'articulation 26 de telle sorte que le logement de pivot 32 vienne en appui avec la face supérieure de la bague de glissement 18 et qu'il presse celle-ci axialement vers le bas. Dans une position terminale (figure 2, côté droit) , le logement de pivot 32, la bague de glissement 18 et l'ouverture axiale supérieure 10 du soufflet d'étanchéité 8 sont en appui radialement sur le tronçon de pivot 30. La bague de glissement 18 est réalisée de telle sorte qu'elle crée une fixation radiale et/ou un étanchement par rapport au pivot d'articulation 26, de telle manière qu'une bague de fixation ou de serrage additionnelle n'est plus nécessaire. Dans cette position, le logement de pivot 32 est relié de manière rigide avec le tronçon de pivot 30. En direction axiale, le soufflet d'étanchéité 8 est ainsi immobilisé par le logement de pivot 32 et par un tablier 36. Le tablier 36 est monté sur le pivot d'articulation 26 dans une région de transition entre le tronçon sphérique 28 et le tronçon de pivot 30. Le tablier 36 est de préférence une pièce de matière plastique, il entoure le tronçon de pivot 30 et il est, à son extrémité axiale supérieure, si évasé qu'il forme une contre-butée axiale pour le soufflet d'étanchéité 8. Bien entendu, cette contre-butée peut aussi être réalisée sous forme de gorge ou de chant sur le tronçon de pivot 30 du pivot d'articulation 26. En raison de la fixation statique du soufflet d'étanchéité 8 sur le boîtier d'articulation 24, au moyen de la bague de fixation 34, il doit exister entre le soufflet d'étanchéité 8 et le pivot d'articulation 26 ainsi qu'entre le soufflet d'étanchéité 8 et le logement de pivot 32 une jointure glissante afin qu'une rotation axiale du pivot d'articulation 26 par rapport au boîtier d'articulation 24 soit possible. La jointure glissante radiale entre le soufflet d'étanchéité 8 et le tronçon de pivot 30 est située de façon si protégée qu'un grippage dû à la rouille n'est pas possible. La jointure axiale entre le logement de pivot 32 et la bague de glissement 18 du soufflet d'étanchéité 8 peut également être réalisée sous forme de jointure glissante. Le logement de pivot 32 est toutefois rarement fabriqué en un matériau anticorrosif et il n'est pas toujours protégé de la corrosion. Ainsi, un grippage dû à la corrosion entre le logement de pivot 32 et la bague de glissement 18 est possible. Dans ce cas, il existe toutefois une deuxième jointure de glissement axiale entre le soufflet d'étanchéité 8 et la bague de glissement 18. De préférence, tant le soufflet d'étanchéité 8 que la bague de glissement 18 sont fabriqués en des matériaux anticorrosifs, et sur leurs surfaces de contact, ils sont constitués ou préparés par des lubrifiants de telle sorte qu'ils réalisent une jointure glissante très durable. Les figures 3 à 6 ne montrent ci-après plus que des coupes partielles de l'ensemble de la figure 2. Elles ne se distinguent que par la réalisation du soufflet d'étanchéité 8 et de la bague de glissement 18. Le montage et le fonctionnement des composants individuels ne changent pas par rapport au premier mode de réalisation décrit ci-dessus. On n'entrera ci-après que dans le détail des différences et particularités des autres modes de réalisation. A la figure 3, la bague de glissement 18 est réalisée en section transversale sous forme d'angle et elle ne recouvre plus toute la face frontale axiale supérieure du soufflet d'étanchéité 8. Il se produit un appui partiel du soufflet d'étanchéité 8 sur le logement de pivot 32, cette surface d'appui se trouvant radialement à l'intérieur de la jointure entre la bague de glissement 18 et le logement de pivot 32. Cette jointure entre la bague de glissement 18 et le logement de pivot 32 est sensiblement étanche, en particulier lorsque la bague de glissement est constituée par un matériau étanche, de sorte que la surface d'appui entre le soufflet d'étanchéité 8 et le logement de pivot 32 est protégée vis-à-vis d'un environnement corrosif et ne risque pas de se corroder. Par rapport à la bague de glissement de la figure 3, la bague de glissement 18 de la figure 4 est coudée vers le bas à son extrémité radiale extérieure, de sorte qu'il en résulte un rebord. Grâce à ce troisième mode de réalisation, le soufflet d'étanchéité 8 gagne de la stabilité dans la région de son ouverture axiale supérieure 10. La figure 5 montre un quatrième mode de réalisation du soufflet d'étanchéité 8 dans lequel la bague de glissement 18 n'est pas enclenchée en direction axiale, mais en direction radiale. L'enclenchement de la bague de glissement 18 de forme relativement stable avec le soufflet d'étanchéité 8 a lieu de telle sorte que le soufflet d'étanchéité 8 élastique est déformé vers l'intérieur dans la région de son ouverture axiale supérieure 10 et ensuite pressé radialement vers l'extérieur sur le tronçon de fixation 22 du la bague de glissement 18. Dans ce mode de réalisation, le soufflet d'étanchéité 8 n'a pas de contact avec le logement de pivot 32 puisque la face frontale supérieure complète du soufflet d'étanchéité 8 est recouverte par la bague de glissement 18. Dans un cinquième mode de réalisation selon la figure 6, la bague de glissement 18 est enclenchée radialement avec le soufflet d'étanchéité 8, comme décrit dans la figure 5. La bague de glissement 18 est ici toutefois réalisée de telle sorte que toute la face frontale axiale supérieure du soufflet d'étanchéité 8 est en appui sur le logement de pivot 32. Cependant, la bague de glissement 18 s'étend en direction axiale au moins jusqu'à cette face frontale axiale du soufflet d'étanchéité 8 et elle vient en contact avec le logement de pivot 32. La surface d'appui entre le soufflet d'étanchéité 8 et le logement de pivot 32 est par conséquent protégée vis-à-vis d'un environnement éventuellement corrosif puisqu'elle est entourée radialement par la surface de contact entre la bague de glissement 18 et le logement de pivot 32. REVENDICATIONS 1. Soufflet d'étanchéité (8) pour une articulation sphérique, comportant une bague de glissement (18), qui est réalisé sensiblement à symétrie de révolution par rapport à un axe (A), la bague de glissement (18) étant fixée sur le soufflet d'étanchéité (8) de telle sorte que la bague de glissement (18) est rotative autour de l'axe (A) par rapport au soufflet d'étanchéité (8). 2. Soufflet d'étanchéité (8) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague de glissement (18) présente un tronçon de fixation (22) qui est enclenché dans un évidement (16) du soufflet d'étanchéité (8). 3. Soufflet d'étanchéité (8) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague de glissement (18) s'étend en direction axiale au moins jusqu'à une face frontale axiale du soufflet d'étanchéité (8) . 4. Soufflet d'étanchéité (8) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague de glissement. (18) recouvre au moins partiellement une face frontale axiale du soufflet d'étanchéité (8), 5. Soufflet d'étanchéité (8) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague de glissement (18) est constituée par un matériau anticorrosif. 6. Ensemble comportant un boîtier d'articulation (24), un pivot d'articulation (26) qui comprend un tronçon sphérique (28) et un tronçon de pivot (30), le tronçon sphérique (28) étant monté en rotation et en pivotement dans le boîtier d'articulation (24), et le tronçon de pivot (30) étant immobilisé sur un logement de pivot (32), caractérisé en ce qu'il est prévu un soufflet d'étanchéité (8) selon l'une des revendications précédentes pour protéger la région entre le boîtier d'articulation (24) et le pivot d'articulation (26). 7. Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que la liaison entre la bague de glissement (18) et le soufflet d'étanchéité (8) n'est pas détachable. 8. Ensemble selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il est prévu un tablier (36) sur le tronçon de pivot (30), le soufflet d'étanchéité (8) étant immobilisé en direction axiale entre le logement de pivot (32) et le tablier (36).