Brevet FR3162661A1 — publié le 20251205

L’invention concerne un procédé de rectification d’une portion d’un organe d’un composant mécanique présentant une portée (1a) sur laquelle une lèvre d’étanchéité (2) est destinée à venir en contact frottant, ladite rectification étant réalisée au moyen d’une meule présentant une surface cylindrique abrasive qui a été préalablement dressée par une molette présentant une surface cylindrique de dressage, ledit procédé prévoyant : de réaliser des stries annulaires (8) sur la surface de dressage afin de former une ondulation de surface s’étendant axialement suivant une période P et radialement sur une profondeur p ; le dressage de ladite ondulation sur la surface abrasive de la meule ; la rectification de la portion de l’organe (3) en formant ladite ondulation au moins sur la portée d’étanchéité (1a). Figure 3 Procédé de rectification d’une portée d’étanchéité L’invention concerne un procédé de rectification d’une portion d’un organe d’un composant mécanique présentant une portée sur laquelle une lèvre d’étanchéité est destinée à venir en contact frottant. Elle s’applique en particulier à un palier à roulement dont au moins un côté de l’espace de roulement est équipé d’un joint d’étanchéité dont une lèvre est en contact frottant sur une portée ainsi rectifiée. Selon une application particulière, l’invention permet d’étanchéifier au moins un côté de l’espace de roulement d’un palier à roulement de véhicule automobile, notamment un palier de roue. Pour empêcher d’une part les fuites du lubrifiant présent dans l’espace de roulement, et d’autre part la contamination dudit espace avec des polluants extérieurs, on connaît l’utilisation de joints d’étanchéité présentant une lèvre solidaire d’un organe du palier pour venir en contact frottant sur une portée cylindrique de l’autre organe, notamment en disposant un lubrifiant à l’interface entre ladite lèvre et ladite portée. Dans les applications envisagées, les contraintes d’étanchéité sont sévères, notamment relativement aux environnements auxquels les joints sont soumis, ce qui oblige à augmenter le couple exercé par la lèvre sur la portée de frottement. Toutefois, outre l’impact négatif sur l’énergie nécessaire à la rotation du palier, un couple important provoque une usure prématurée de la lèvre, notamment sous l’effet de l’augmentation de température induit. Il existe donc un besoin pour améliorer le comportement dynamique d’une lèvre d’étanchéité sur une portée de frottement, de sorte, en optimisant la relation entre l’étanchéité conférée et le couple induit, à limiter l’usure de ladite lèvre. A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention propose un procédé de rectification d’une portion d’un organe d’un composant mécanique présentant une portée sur laquelle une lèvre d’étanchéité est destinée à venir en contact frottant, ladite rectification étant réalisée au moyen d’une meule présentant une surface cylindrique abrasive qui a été préalablement dressée par une molette présentant une surface cylindrique de dressage, ledit procédé prévoyant : de réaliser des stries annulaires sur la surface cylindrique de dressage afin de former une ondulation de surface s’étendant axialement suivant une période P et radialement sur une profondeur p ; le dressage de ladite ondulation sur la surface abrasive de la meule ; la rectification de la portion de l’organe en formant ladite ondulation au moins sur la portée d’étanchéité. Selon un deuxième aspect, l’invention propose un palier à roulement comprenant un organe fixe, un organe tournant et des corps roulants disposés dans un espace de roulement formé entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative, au moins un côté de l’espace de roulement étant équipé d’un joint d’étanchéité solidaire d’un organe du palier, ledit joint d’étanchéité présentant une lèvre en contact frottant sur une portée cylindrique de l’autre organe, ladite portée ayant été rectifiée par mise en œuvre d’un procédé selon le premier aspect pour présenter une ondulation de surface s’étendant axialement suivant une période P et radialement sur une profondeur p. D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : FIG. 1 est une représentation schématique de la mise en œuvre d’un procédé de rectification selon l’invention ; FIG. 2 est une représentation schématique en coupe longitudinale montrant la surface de dressage d’une molette utilisable dans un procédé de rectification selon l’invention ; FIG. 3 est une représentation schématisant le contact frottant entre une lèvre d’étanchéité et une portée d’un palier à roulement selon l’invention, FIG. 3 étant une vue agrandie de ladite portée. En relation avec ces figures, on décrit un procédé de rectification d’une portion 1 d’un organe d’un composant mécanique présentant une portée 1a sur laquelle une lèvre d’étanchéité 2 est destinée à venir en contact frottant. La FIG. 1 représente l’organe tournant 3 d’un palier à roulement de roue comprenant un organe fixe et des corps roulants qui sont disposés dans un espace de roulement formé entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative. Au moins un côté de l’espace de roulement est équipé d’un joint d’étanchéité solidaire d’un organe du palier, ledit joint d’étanchéité présentant au moins une lèvre 2 en contact frottant sur au moins une portée cylindrique 1a de l’autre organe 3. Selon une réalisation, le joint d’étanchéité présente une armature annulaire rigide d’association à un organe, par exemple l’organe fixe et, associé à ladite armature, un élément d’étanchéité souple qui peut être réalisé en matériau élastomère, notamment un copolymère butadiène nitrile (NBR), éventuellement renforcé mécaniquement par des charges telles que du noir de carbone, en NBR hydrogéné (HNBR), en fluoropolymère ou en polyacrylate. En particulier, l’élément d’étanchéité peut être associé par surmoulage sur l’armature et présenter une lèvre libre 2 qui, lors de la rotation du palier, est en contact frottant sur une portée 1a de l’organe 3. Pour optimiser l’étanchéité du frottement de la lèvre 2 sur la portée 1a tout en limitant le couple induit, la portion 1 de l’organe 3 est rectifiée au moyen d’une meule 4 présentant une surface cylindrique abrasive 5. En outre, la portion 1 de l’organe 3 peut être formée lors du meulage, notamment à la géométrie souhaitée. Préalablement à son utilisation, la meule 4 est dressée par une molette 6 présentant une surface cylindrique de dressage 7 qui permet notamment de raviver la surface abrasive 5 pour optimiser les performances du meulage. En particulier, le dressage peut être réalisé périodiquement, notamment après un certain nombre de cycles de rectification, de sorte à conserver les performances de meulage dans le temps. Le procédé de rectification prévoit de réaliser des stries annulaires 8 sur la surface de dressage 7, afin de former une ondulation de surface s’étendant axialement suivant une période P et radialement sur une profondeur p. En particulier, les termes de positionnement dans l’espace sont définis par rapport à l’axe de rotation R1, R2, R3 des différents composants (palier, meule molette), notamment les termes « annulaire » ou « cylindrique » sont définis en relation avec une courbe fermée de révolution autour dudit axe. Ensuite, le procédé de rectification prévoit le dressage de l’ondulation sur la surface abrasive 5 de la meule 4, puis la rectification de la portion 1 de l’organe 3 en formant ladite ondulation au moins sur la portée d’étanchéité 1a. Notamment en relation avec la présence d’un lubrifiant 9 à l’interface entre la lèvre 2 et la portée 1a, la demanderesse a constaté que l’ondulation permettait une diminution notable du couple de rotation tout en préservant l’étanchéité conférée, notamment du fait du remplissage de l’ondulation avec ledit lubrifiant. En particulier, la diminution de couple est notable lorsque l’ondulation est réalisée avec des stries 8 qui s’étendent annulairement de façon parallèle les unes par rapport aux autres, c'est-à-dire notamment en n’étant pas hélicoïdales. De façon avantageuse, l’ondulation est réalisée avec une période P qui est supérieure à la profondeur p, notamment avec une période P qui est comprise entre 5 et 50 fois, notamment entre 3 et 10 fois, la profondeur p. Selon des exemples numériques, la profondeur p est comprise entre 5 et 200 μm, la période P étant comprise entre 100 et 800 μm. En relation avec les figures, l’ondulation de la surface de dressage 7, et donc celle de la portée de frottement 1a, est réalisée avec des stries 8 reliées par des bosses 10, la période P étant mesurée entre deux bosses 10 ou entre deux stries 8 adjacentes. En particulier, les stries 8 et les bosses 10 s’étendent axialement suivant un rayon respectivement Rs, Rb qui peuvent être avantageusement égaux à +/- 30%, notamment à +/- 10%. Par ailleurs, la portée d’étanchéité 1a présente une longueur L sur laquelle la lèvre d’étanchéité 2 est destinée à venir en contact frottant, le rapport de ladite longueur L sur la période P (L/P) est au moins égal à 2, notamment en étant compris entre 3 et 5. Ainsi, la lèvre 2 vient en contact frottant sur au moins deux bosses 10 pour optimiser l’étanchéité conférée. En relation avec la FIG. 2 , la surface de dressage 7 présente des grains 11 de matériau abrasif, notamment sous la forme de diamants. Les grains 11 sont distribués pour former des rangées annulaires 12 en saillie radiale qui sont séparées par des stries annulaires 8 de sorte à former l’ondulation de la surface de dressage 7. Selon une réalisation, la molette 6 est obtenue par moulage des grains 11 sur la surface de dressage 7, notamment en présentant une matrice 13 moulée à la surface de laquelle les grains 11 sont disposés. Le moulage est réalisé contre une cavité sur laquelle les stries 8 sont réalisées en négatif. Selon une autre réalisation, les rangées annulaires 12 sont formées par des grains 11 dont la taille est supérieure à la taille des grains 11 disposés dans les stries 8. Procédé de rectification d’une portion (1) d’un organe (3) d’un composant mécanique présentant une portée (1a) sur laquelle une lèvre d’étanchéité (2) est destinée à venir en contact frottant, ladite rectification étant réalisée au moyen d’une meule (4) présentant une surface cylindrique abrasive (5) qui a été préalablement dressée par une molette (6) présentant une surface cylindrique de dressage (7), ledit procédé prévoyant : de réaliser des stries annulaires (8) sur la surface de dressage (7) afin de former une ondulation de surface s’étendant axialement suivant une période P et radialement sur une profondeur p ; le dressage de ladite ondulation sur la surface abrasive (5) de la meule (4) ; la rectification de la portion (1) de l’organe (3) en formant ladite ondulation au moins sur la portée d’étanchéité (1a). Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’ondulation est réalisée avec une période P qui est supérieure à la profondeur p. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la période P est comprise entre 5 et 50 fois la profondeur p. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l’ondulation est réalisée avec des stries (8) qui s’étendent annulairement de façon parallèle les unes par rapport aux autres. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l’ondulation est réalisée avec des stries (8) qui sont reliées par des bosses (10). Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les stries (8) et les bosses (10) s’étendent axialement suivant un rayon respectivement Rs, Rb. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les rayons Rs et Rb sont égaux à +/- 30%. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la portée d’étanchéité (1a) présente une longueur L sur laquelle la lèvre d’étanchéité (2) est destinée à venir en contact frottant, le rapport de ladite longueur L sur la période P étant au moins égal à 2. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la profondeur p est comprise entre 5 et 200 μm. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la surface de dressage (7) présente des grains (11) de matériau abrasif, lesdits grains étant distribués pour former des rangées annulaires (12) en saillie radiale qui sont séparées par des stries annulaires (8) de sorte à former l’ondulation de la surface de dressage (7). Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la molette (6) est obtenue par moulage des grains (11) sur la surface de dressage (7), ledit moulage étant réalisé contre une cavité sur laquelle les stries (8) sont réalisées en négatif. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les rangées annulaires (12) sont formées par des grains (11) dont la taille est supérieure à la taille des grains (11) disposés dans les stries (8). Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu’il prévoit un formage de la portion (1) de l’organe (3) lors du meulage. Palier à roulement comprenant un organe fixe, un organe tournant (3) et des corps roulants disposés dans un espace de roulement formé entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative, au moins un côté de l’espace de roulement étant équipé d’un joint d’étanchéité solidaire d’un organe du palier, ledit joint d’étanchéité présentant une lèvre (2) en contact frottant sur une portée cylindrique (1a) de l’autre organe (3), ladite portée ayant été rectifiée par mise en œuvre d’un procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 13 pour présenter une ondulation de surface s’étendant axialement suivant une période P et radialement sur une profondeur p. Palier à roulement selon la revendication 14, caractérisé en ce qu’un lubrifiant (9) est disposé à l’interface entre la lèvre (2) et la portée (1a).