Brevet FR3008149A1 — publié le 20150109

Palier à roulement, notamment pour dispositif de butée de débrayage La présente invention concerne le domaine des paliers à roulement notamment utilisés dans les dispositifs de butée de débrayage destinés à agir sur le diaphragme d'un embrayage, en particulier pour véhicule automobile. De tels dispositifs comportent un palier à roulement dont une des bagues est tournante et l'autre est fixe, la bague tournante étant munie d'une surface d'attaque radiale destinée à venir en contact avec l'extrémité d'un organe de manoeuvre, comme par exemple un diaphragme de l'embrayage. Un élément de manoeuvre non tournant supporte le palier à roulement et, sous l'action d'un organe de commande (mécanique, électrique ou hydraulique), vient déplacer axialement le palier pour faire appuyer la surface d'attaque de la bague tournante contre le diaphragme de l'embrayage et actionner le mécanisme d'embrayage. Un manchon d' auto-centrage ou d' auto-alignement est généralement interposé entre la bague intérieure du palier à roulement et l'élément de manoeuvre, ledit manchon assurant la liaison axiale entre ces deux pièces tout en autorisant, par son élasticité, un déplacement radial relatif entre elles. Le palier à roulement peut ainsi se déplacer afin d'obtenir un alignement radial des axes de rotation du palier et du diaphragme de manière à s'auto-centrer sur celui-ci. Pour plus de détails sur un tel palier à roulement, on pourra par exemple se référer à la demande de brevet FR-A1-2 887 311 (SKF). Dans le palier à roulement décrit dans ce document, le manchon d'auto-centrage comprend une lèvre de friction venant frotter contre la bague extérieure. Axialement du côté opposé, le palier comprend un flasque de protection fixé sur la bague extérieure et s'étendant en direction de la bague intérieure. Dans certaines conditions de fonctionnement, l'étanchéité de ce palier à roulement peut s'avérer insuffisante. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient. Plus particulièrement, la présente invention vise à prévoir un palier à roulement, notamment pour dispositif de butée de débrayage, présentant une étanchéité améliorée et qui soit simple à fabriquer et à assembler. Dans un mode de réalisation, le palier à roulement comprend une bague intérieure, une bague extérieure, au moins une rangée d'éléments roulants montés entre lesdites bagues, un manchon d'auto-centrage monté dans l'alésage de la bague intérieure et comprenant au moins une lèvre d'étanchéité coopérant avec la bague extérieure, et un joint d'étanchéité disposé axialement du côté opposé à ladite lèvre d'étanchéité par rapport aux éléments roulants et fixé sur l'une des bagues. Le joint d'étanchéité comprend au moins une lèvre d'étanchéité interne orientée vers l'intérieur du palier à roulement et coopérant avec l'autre bague et au moins une lèvre déflectrice externe orientée vers l'extérieur dudit palier et décalée axialement vers l'extérieur par rapport à la lèvre d'étanchéité interne. De préférence, le joint d'étanchéité comprend une portion sensiblement radiale à partir de laquelle s'étendent lesdites lèvres d'étanchéité et déflectrice en étant disposées axialement de part et d'autre de ladite portion. Avantageusement, la zone de raccordement de ladite lèvre déflectrice à la portion sensiblement radiale est décalée radialement vers la bague sur laquelle le joint d'étanchéité est fixé par rapport à la zone de raccordement de la lèvre d'étanchéité interne à ladite portion. De préférence, ladite lèvre déflectrice est annulaire. Ladite lèvre déflectrice peut s'étendre au moins axialement. Dans un mode de réalisation, ladite lèvre déflectrice s'étend axialement au-delà d'une surface frontale de la bague intérieure et/ou de la bague extérieure. Dans un mode de réalisation, le joint d'étanchéité comprend au moins une lèvre d'étanchéité externe orientée vers l'extérieur du palier à roulement et coopérant avec l'autre bague, ladite lèvre d'étanchéité externe étant située radialement entre ladite bague et ladite lèvre déflectrice externe. Le joint d'étanchéité peut comprendre une lèvre déflectrice externe additionnelle située radialement entre ladite lèvre déflectrice externe et la lèvre d'étanchéité externe. La lèvre d'étanchéité externe peut être une lèvre labyrinthe coopérant avec l'autre bague pour obtenir une étanchéité par passage étroit. Dans un mode de réalisation, la lèvre d'étanchéité interne coopère par friction avec l'autre bague, notamment avec une surface axiale de l'autre bague. De préférence, le joint d'étanchéité comprend un flasque rigide. Une garniture d'étanchéité souple peut avantageusement être montée sur ledit flasque. La garniture d'étanchéité peut comprendre lesdites lèvres d'étanchéité et déflectrice. Dans un mode de réalisation, ladite lèvre déflectrice s'étend axialement au-delà d'une bordure d'extrémité radiale du flasque. Dans un mode de réalisation, le joint d'étanchéité est fixé sur la bague extérieure. Dans un mode de réalisation, la lèvre d'étanchéité du manchon coopère par friction avec la bague extérieure. L'invention concerne également un dispositif de butée de débrayage comprenant un palier à roulement décrit précédemment. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de modes de réalisation pris à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un palier à roulement selon un premier exemple de réalisation, et - la figure 2 est une demi-vue en coupe axiale d'un palier à roulement selon un second exemple de réalisation. Sur la figure 1, un palier à roulement, référencé 10 dans son ensemble, est destiné à être utilisé dans un dispositif de butée de débrayage prévu pour agir sur le diaphragme d'un embrayage, en particulier pour véhicule automobile. Le palier 10 à roulement, d'axe 10a, comprend une bague intérieure 12 non tournante, une bague extérieure 14 tournante, une rangée d'éléments roulants 16, réalisés ici sous forme de billes, et montés entre lesdites bagues, une cage 18 pour le maintien de l'espacement circonférentiel régulier des éléments roulants, un manchon 20 d'auto-alignement monté dans l'alésage de la bague intérieure, et un joint d'étanchéité 22 annulaire fixé sur la bague extérieure. La bague intérieure 12, d'axe 10a, à paroi mince peut avantageusement être réalisée par emboutissage d'une tôle ou d'un tube en acier. La bague intérieure 12 comprend une portion toroïdale 12a présentant en section droite un profil interne concave en quart de cercle formant piste ou chemin de roulement torique pour les éléments roulants 16. La bague intérieure 12 comprend également une courte portion axiale 12b annulaire prolongeant un bord de grand diamètre de la portion toroïdale 12a axialement à l'opposé de la bague extérieure 14, qui est elle-même prolongée radialement vers l'intérieur par une portion radiale 12c annulaire située axialement du côté opposé à la portion toroïdale 12a et aux éléments roulants 16. La bague extérieure 14, d'axe 10a, à paroi mince peut également être avantageusement réalisée par emboutissage d'une tôle ou d'un tube en acier. La bague extérieure 14 comprend une portion toroïdale 14a présentant en section droite un profil interne concave en quart de cercle formant piste ou chemin de roulement torique pour les éléments roulants 16. La portion toroïdale 14a est prolongée à chaque extrémité par des portions axiales 14b, 14c annulaires. La portion axiale 14b prolonge un bord de grand diamètre de la portion toroïdale 14a et entoure radialement la portion toroïdale 12a de la bague intérieure 12. La portion axiale 14c prolonge un bord de petit diamètre de la portion toroïdale 14a axialement à l'opposé de la portion axiale 14b. La bague extérieure 14 comprend également une portion radiale 14d annulaire prolongeant radialement vers l'intérieur la portion axiale 14c. La cage 18 de maintien est disposée radialement entre la portion toroïdale 12a de la bague intérieure et la portion axiale 14c de la bague extérieure. La cage 18 est montée axialement entre les éléments roulants 16 et la portion radiale 14d de la bague extérieure. Le manchon 20 d'auto-alignement est avantageusement réalisé en matière synthétique, par exemple en élastomère ou en caoutchouc naturel. Le manchon 20 comprend un corps 20a annulaire monté dans l'alésage de la portion toroïdale 12a de la bague intérieure en contact radial avec ledit alésage, et venant axialement en appui contre la portion radiale 12c de ladite bague. Le manchon 20 comprend également une pluralité de nervures 20b parallèles à l'axe 10a, s'étendant sensiblement radialement vers l'intérieur à partir de l'alésage du corps 20a et dont le bord libre interne est destiné à venir en contact avec un élément de manoeuvre (non représenté) du dispositif de butée de débrayage associé au palier 10 à roulement. Les nervures 20b sont déformables radialement et permettent au palier 10 de se déplacer radialement par rapport à l'élément de manoeuvre lors d'une opération de débrayage de sorte à permettre l'auto-alignement dudit palier par rapport au diaphragme d'embrayage lorsque les axes de rotation de ces deux éléments ne sont pas alignés. Le manchon 20 comprend encore une lèvre 20c d'étanchéité annulaire en contact de friction avec la portion radiale 14d de la bague extérieure. Le contact entre la lèvre 20c et la bague extérieure 14 est axial. La lèvre 20c s'étend à partir d'une extrémité axiale du corps 20a située axialement à l'opposée de l'extrémité dudit corps en contact axial contre la portion radiale 12c de la bague intérieure. La lèvre 20c s'étend ici obliquement vers l'intérieur. La lèvre 20c est disposée axialement dans l'espace axial libre existant entre la bague intérieure 12 et la portion radiale 14d de la bague extérieure. La lèvre 20c permet d'éviter dans cette zone l'intrusion de particules polluantes étrangères entre les bagues intérieure 12 et extérieure 14. Le joint d'étanchéité 22 est disposé axialement du côté opposé à la lèvre 20c d'étanchéité du manchon par rapport aux éléments roulants 16. Le joint d'étanchéité 22 comprend une armature ou flasque 24 sur lequel est disposée une garniture 26 d'étanchéité interne réalisée dans un matériau souple et exerçant une étanchéité dynamique avec la bague intérieure 12. On entend par « étanchéité dynamique », une étanchéité entre deux pièces ayant un mouvement relatif. Le flasque 24 est réalisé dans un matériau rigide, par exemple par emboutissage, découpe et pliage d'une tôle ou d'un tube en acier. Alternativement, le flasque 24 peut être réalisé en matière synthétique rigide, par exemple en polyamide. Le flasque 24, de forme générale annulaire, est monté sur la bague extérieure 14 et s'étend vers la bague intérieure 12. Le flasque 24 comprend une portion axiale 24a annulaire en contact radial contre la surface extérieure de la portion axiale 14b de la bague extérieure et prolongée par un bord d'extrémité (non référencé) replié sur ladite bague extérieure 14, par exemple par sertissage, pour assurer la retenue axiale et circonférentielle du joint d'étanchéité 22. La portion axiale 24a est prolongée, du coté opposé au bord d'extrémité, par une portion radiale 24b annulaire s'étendant vers l'intérieur et dont le bord de petit diamètre est prolongé par une portion axiale 24c annulaire s'étendant en direction des éléments roulants 16, elle-même prolongée radialement par une portion radiale 24d annulaire s'étendant vers l'intérieur en direction de la bague intérieure 12 en restant à distance de celle-ci. La garniture 26 d'étanchéité est surmoulée ou vulcanisée sur l'extrémité libre de la portion radiale 24d du flasque. La garniture 26 peut être réalisée en élastomère, par exemple tel que du caoutchouc nitrile. La garniture 26 d'étanchéité comprend un talon 26a radial annulaire recouvrant l'extrémité libre de la portion radiale 24d du flasque et des lèvres 26b, 26c d'étanchéité annulaires s'étendant en saillie à partir dudit talon respectivement vers l'intérieur et l'extérieur du palier 10 à roulement. Le talon 26a est situé radialement à distance de la bague intérieure 12. Les lèvres 26b, 26c s'étendent à partir d'un bord interne de petit diamètre du talon 26a. Les lèvres 26b, 26c remplissent une fonction d'étanchéité dynamique avec la bague intérieure 12. La lèvre 26b interne est orientée vers l'intérieur du palier 10 à roulement, i.e. du côté des éléments roulants 16. La lèvre 26b interne s'étend obliquement vers le bas et vient en contact de frottement avec la surface extérieure axiale de la portion axiale 12b de la bague intérieure. Le contact de friction entre la lèvre 26b et la bague intérieure 12 est radial. La lèvre 26b est flexible dans le sens radial. L'extrémité libre de la lèvre 26b peut avantageusement présenter en section droite une forme triangulaire de manière à réduire le couple de friction entre ladite lèvre et la bague intérieure 12. La lèvre 26c externe est orientée vers l'extérieur du palier 10 à roulement, i.e. du côté opposé aux éléments roulants 16. La lèvre 26c externe s'étend obliquement vers le bas et forme avec la portion radiale 12c de la bague intérieure une étanchéité par passage étroit. La lèvre 26c externe est située axialement du côté opposé à la lèvre 26b interne par rapport au talon 26a. La lèvre 26c externe est décalée axialement vers l'extérieur du palier 10 à roulement par rapport à la lèvre 26b interne. La lèvre 26c externe forme en amont de la lèvre 26b interne une étanchéité préalable, ce qui permet de limiter l'arrivée de particules polluantes jusqu'à ladite lèvre 26b. Les lèvres 26b, 26c s'écartent l'une de l'autre en s'éloignant du talon 26a et forment une lèvre dédoublée dont la section axiale est en forme de V orientée vers l'intérieur en direction de la bague intérieure 12. La garniture 26 d'étanchéité comprend également une lèvre 26d déflectrice annulaire orientée vers l'extérieur du palier 10 à roulement, i.e. du côté opposé aux éléments roulants 16. La lèvre 26d déflectrice externe s'étend axialement en saillie à partir d'un bord externe radial du talon 26a. La lèvre 26d déflectrice externe est située axialement du côté opposé à la lèvre 26b interne par rapport au talon 26a. La lèvre 26d déflectrice externe est décalée axialement vers l'extérieur par rapport à ladite lèvre 26b interne. La zone de raccordement de la lèvre 26d déflectrice externe au talon 26a est décalée radialement vers l'extérieur par rapport aux zones de raccordement des lèvres 26b, 26c d'étanchéité audit talon. La lèvre 26d déflectrice externe entoure radialement la lèvre 26c d'étanchéité externe. La lèvre 26d déflectrice reste radialement à distance de la bague intérieure 12 et de lèvre 26c d'étanchéité. Une surface inclinée de la lèvre 26d déflectrice externe, le talon 26a et la lèvre 26c d'étanchéité externe délimite une chambre (non référencée) annulaire s'étendant axialement vers l'extérieur du palier 10 à roulement. La prévision sur le joint d'étanchéité 22 de la lèvre 26d déflectrice externe permet de réduire le nombre de particules polluantes se dirigeant vers les lèvres 26b, 26c d'étanchéité du joint et atteignant lesdites lèvres. En effet, lorsqu'un flux d'air véhiculant des particules polluantes se dirige depuis l'extérieur obliquement vers l'intérieur en direction de la bague intérieure 12, la lèvre 26d déflectrice externe forme un obstacle empêchant le flux d'atteindre les lèvres 26b, 26c d'étanchéité. Dans l'exemple de réalisation illustré, l'extrémité libre de la lèvre 26d déflectrice est décalée axialement vers l'intérieur du palier 10 par rapport à l'extrémité libre de la lèvre 26c d'étanchéité externe. En variante, la lèvre 26d déflectrice peut s'étendre axialement au-delà de la lèvre 26c afin d'accroître son effet déflecteur. Dans ce but, il pourrait également être possible de prévoir une lèvre déflectrice s'étendant obliquement, i.e. axialement vers l'extérieur et radialement vers l'intérieur, de sorte à s'étendre en partie axialement en amont de la lèvre 26c externe. Par ailleurs, la lèvre 20c du manchon et la lèvre 26b interne du joint d'étanchéité respectivement en contact de frottement avec la bague extérieure 14 et la bague intérieure 12 délimitent radialement entre lesdites bagues un espace annulaire étanche contenant les éléments roulants 16. En outre, la lèvre 26c externe du joint d'étanchéité disposée axialement en amont de la lèvre 26b interne permet de limiter le nombre de particules polluantes atteignant ladite lèvre interne. Dans l'exemple de réalisation illustré, le joint d'étanchéité 22 comprend encore une garniture 28 d'étanchéité externe distincte de la garniture 26 d'étanchéité et réalisée dans un matériau souple et exerçant une étanchéité statique avec la bague extérieure 14. On entend par « étanchéité statique », une étanchéité entre deux pièces n'ayant pas de mouvement relatif. La garniture 28 peut être réalisée en élastomère, par exemple tel que du caoutchouc nitrile. La garniture 28 est montée sur la portion radiale 24b du flasque et vient axialement en appui contre le bord radial d'extrémité de la portion axiale 14b de la bague extérieure. La garniture 28 est précontrainte axialement entre la bague extérieure 14 et le flasque 24. La garniture 28 tend à reprendre ses dimensions initiales et à déplacer le flasque 24 axialement du côté opposé à la bague extérieure 14, ce qui provoque un serrage du bord d'extrémité du flasque sur ladite bague. La retenue axiale du joint d'étanchéité 22 de la bague extérieure 14 est ainsi obtenue de manière sûre. L'exemple de réalisation illustré à la figure 2, sur laquelle les éléments identiques portent les mêmes références, diffère uniquement de l'exemple précédemment décrit en ce que le joint d'étanchéité 22 comprend une lèvre 26e déflectrice additionnelle orientée vers l'extérieur du palier 10. La lèvre 26e s'étend axialement en saillie à partir du bord externe du talon 26a du côté opposé aux éléments roulants 16. La lèvre 26e est située axialement du côté opposé à la lèvre 26b interne par rapport au talon 26a et décalée axialement vers l'extérieur par rapport à ladite lèvre 26b. La lèvre 26e est située radialement entre la lèvre 26c externe et la lèvre 26d déflectrice. La lèvre 26e, de forme générale annulaire, reste radialement à distance desdites lèvres 26c, 26d et de la bague intérieure 12. La lèvre 26e déflectrice externe entoure radialement la lèvre 26c d'étanchéité externe. La zone de raccordement de la lèvre 26e déflectrice au talon 26a est décalée radialement vers l'extérieur par rapport aux zones de raccordement des lèvres 26b, 26c d'étanchéité audit talon. Dans l'exemple de réalisation illustré, les extrémités libres des lèvres 26c, 26e sont disposées dans un même plan radial. En variante, la lèvre 26e pourrait s'étendre axialement au-delà de la lèvre 26c d'étanchéité externe. La prévision de la lèvre déflectrice 26e additionnelle permet de réduire encore le nombre de particules étrangères atteignant les lèvres 26b, 26c d'étanchéité. Dans les exemples de réalisation illustrés, la lèvre du manchon et la lèvre interne du joint d'étanchéité sont des lèvres du type frottante. En variante, il pourrait être possible de prévoir une lèvre labyrinthe pour au moins l'une de ces lèvres. Toutefois, la prévision de deux lèvres de friction axialement de part et d'autre des éléments roulants favorise le maintien du lubrifiant à l'intérieur de l'espace clos défini entre les bagues du roulement. Dans les exemples de réalisation illustrés, la lèvre du manchon est formée directement sur le corps dudit manchon. En variante, il pourrait être possible de prévoir un joint d'étanchéité distinct du manchon et fixé sur ledit manchon, ledit joint comprenant une lèvre coopérant avec la bague extérieure. Par ailleurs, dans les exemples de réalisation illustrés, le joint d'étanchéité comprend une lèvre d'étanchéité externe du type labyrinthe. En variante, cette lèvre pourrait être une lèvre frottante. Il pourrait encore être possible dans une autre variante de ne pas prévoir de lèvre d'étanchéité externe. Cependant, la prévision d'une lèvre d'étanchéité externe placée en amont de la lèvre interne favorise l'obtention d'une étanchéité améliorée. Dans les exemples de réalisation illustrés, les lèvres d'étanchéité et déflectrice(s) du joint s'étendent à partir du talon. En variante, ces lèvres pourraient s'étendre directement à partir du flasque en étant par exemple surmoulées sur ledit flasque, par exemple sur la portion radiale de petit diamètre. Dans une autre variante de réalisation, il pourrait être encore possible de fixer le joint d'étanchéité sur la bague interne, la ou les lèvres d'étanchéité coopérant alors avec la bague externe. REVENDICATIONS1. Palier à roulement comprenant une bague intérieure (12), une bague extérieure (14), au moins une rangée d'éléments roulants (16) montés entre lesdites bagues, un manchon (20) d'auto-centrage monté dans l'alésage de la bague intérieure et comprenant au moins une lèvre (20c) d'étanchéité coopérant avec la bague extérieure (14), et un joint d'étanchéité (22) disposé axialement du côté opposé à ladite lèvre d'étanchéité par rapport aux éléments roulants (16) et fixé sur l'une des bagues, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (22) comprend au moins une lèvre d'étanchéité (26b) interne orientée vers l'intérieur du palier à roulement et coopérant avec l'autre bague et au moins une lèvre déflectrice (26d) externe orientée vers l'extérieur dudit palier et décalée axialement vers l'extérieur par rapport à la lèvre d'étanchéité (26b) interne. 2. Palier selon la revendication 1, dans lequel le joint d'étanchéité (22) comprend une portion sensiblement radiale (26a) à partir de laquelle s'étendent lesdites lèvres d'étanchéité et déflectrice (26b, 26d) en étant disposées axialement de part et d'autre de ladite portion. 3. Palier selon la revendication 2, dans lequel la zone de raccordement de ladite lèvre déflectrice (26d) à la portion sensiblement radiale (26a) est décalée radialement vers la bague sur laquelle le joint d'étanchéité (22) est fixé par rapport à la zone de raccordement de la lèvre d'étanchéité (26b) interne à ladite portion. 4. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite lèvre déflectrice (26d) est annulaire. 5. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite lèvre déflectrice (26d) s'étend au moins axialement. 6. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le joint d'étanchéité (22) comprend au moins une lèvre d'étanchéité (26c) externe orientée vers l'extérieur du palier à roulement et coopérant avec l'autre bague, ladite lèvre d'étanchéitéexterne étant située radialement entre ladite bague et ladite lèvre déflectrice (26d) externe. 7. Palier selon la revendication 6, dans lequel le joint d'étanchéité (22) comprend une lèvre déflectrice (26e) externe additionnelle située radialement entre ladite lèvre déflectrice (26d) externe et la lèvre d'étanchéité (26c) externe. 8. Palier selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la lèvre d'étanchéité (26c) externe est une lèvre labyrinthe coopérant avec l'autre bague pour obtenir une étanchéité par passage étroit. 9. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la lèvre d'étanchéité (26b) interne coopère par friction avec l'autre bague. 10. Palier selon la revendication 9, dans lequel la lèvre d'étanchéité (26b) interne coopère par friction avec une surface axiale de l'autre bague. 11. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le joint d'étanchéité (22) comprend un flasque (24) rigide et une garniture d'étanchéité (26) souple montée sur ledit flasque. 12. Palier selon la revendication 11, dans lequel la garniture d'étanchéité (26) comprend lesdites lèvres d'étanchéité et déflectrice (26b, 26d). 13. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le joint d'étanchéité (22) est fixé sur la bague extérieure. 14. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la lèvre (20c) d'étanchéité du manchon coopère par friction avec la bague extérieure (14). 15. Dispositif de butée de débrayage comprenant un palier à roulement selon l'une quelconque des revendications précédentes.