FR3064705B1 - Palier a roulement - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un palier à roulement comprenant deux organes (1, 2) et des corps roulants (5) disposés dans un espace (6) formé entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative autour d'un axe, un côté de l'espace (6) présentant une ouverture annulaire (8) équipée d'un système d'étanchéité comprenant un premier dispositif (12) solidaire d'un premier organe (1) et un deuxième dispositif (13) solidaire du deuxième organe (2), ainsi qu'une première (12a) et une deuxième (13a) parois centrales appartenant respectivement au premier (12) et au deuxième (13) dispositifs, chacune des parois centrales (12a, 13a) s'étendant dans l'ouverture (8) de sorte que la première (12a) - respectivement deuxième (13a) - paroi centrale forme avec un secteur central (13b, 12b) du deuxième (13) - respectivement premier (12) - dispositif un jeu réduit d'étanchéité, les parois centrales (12a, 13a) s'étendant chacune suivant une géométrie conique en formant avec l'axe de rotation un angle (αc) compris entre 40° et 50° pour la première paroi centrale (12a) et un angle (βc) compris entre 5° et 45° pour la deuxième paroi centrale (13a).

Description

L’invention concerne un palier à roulement comprenant deux organes, respectivement intérieur et extérieur, ainsi que des corps roulants disposés dans un espace de roulement formé entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative autour d’un axe.
En particulier, l’invention s’applique aux paliers à roulement de véhicule automobile, notamment aux paliers de roue. De façon avantageuse, un palier suivant l’invention permet le montage d’une roue motrice ou non motrice de véhicule automobile, l’organe intérieur étant tournant et comprenant des moyens de fixation de la roue tandis que l’organe extérieur est fixe et comprend des moyens de fixation sur un élément de suspension du véhicule.
On connaît notamment des paliers à roulement de type conique, dans lesquels les organes intérieur et extérieur sont pourvus chacun d’au moins une piste de roulement formant entre lesdits organes un chemin de roulement dans lequel est disposée une rangée de rouleaux coniques. Plus précisément, chacune des pistes de roulement présente une géométrie tronconique s’étendant entre un bord externe et un bord interne de diamètre inférieur, les rouleaux coniques étant en appui sur lesdites pistes par l’intermédiaire de leur périphérie tronconique.
En effet, ce type de palier, de par son aptitude à supporter des efforts radiaux et axiaux importants, trouve particulièrement son application pour le guidage en rotation d’une roue de véhicule automobile.
Selon une réalisation dite « conique inversée », l’organe extérieur présente un collet formé sur le bord extérieur de la piste extérieure en s’étendant radialement en regard axial des faces latérales des rouleaux. En particulier, notamment lorsqu’un tel palier est soumis à des charges axiales, le collet permet de garantir la cohésion dudit palier.
On connaît également des paliers à roulement, dans lesquels les corps roulants se présentent sous forme de billes, les organes intérieur et extérieur étant pourvus chacun d’au moins une piste de roulement formant un chemin de roulement dans lequel est disposée une rangée de billes.
Pour empêcher d’une part les fuites de lubrifiant présent dans l’espace de roulement et d’autre part la contamination dudit espace avec des polluants extérieurs, au moins un côté de l’espace de roulement présente une ouverture annulaire qui est équipée d’un système d’étanchéité comprenant un premier dispositif solidaire d’un premier organe et un deuxième dispositif solidaire du deuxième organe.
En particulier, le système d’étanchéité peut comprendre une armature solidaire d’un premier organe et une paroi solidaire du deuxième organe, ladite armature étant équipée d’un élément d’étanchéité dynamique qui présente au moins une lèvre disposée en contact frottant sur une portée intérieure de la paroi.
Pour satisfaire aux cahiers des charges de plus en plus sévères relativement à l’étanchéité, notamment pour la validation des paliers de roue par les constructeurs automobiles, cette solution conduit à un couple de frottement important qui, outre l’impact négatif sur l’énergie nécessaire à la rotation du palier, provoque un niveau de température de fonctionnement élevé et donc une usure prématurée de la lèvre frottante. En outre, cette usure est d’autant plus rapide que des polluants peuvent rentrer au niveau de la portée de frottement et y demeurer lors de la rotation.
Pour tenter de résoudre ce problème, on peut proposer d’ajouter des déflecteurs pour former une chicane d’entrée dans l’espace de roulement, limitant ainsi les échanges entre ledit espace et l’extérieur, notamment au niveau de la portée de frottement.
Toutefois, pour obtenir de bonnes performances en étanchéité, ces solutions nécessitent un ensemble complexe de pièces à ajouter pour pouvoir véritablement limiter le couple de frottement des lèvres d’étanchéité. L’invention vise à perfectionner l’art antérieur en proposant un palier à roulement, notamment de type « conique inversé » ou « à billes », qui est équipé d’un système dont les performances d’étanchéité sont optimisées tout en limitant le couple de frottement induit. A cet effet, l’invention propose un palier à roulement comprenant deux organes et des corps roulants disposés dans un espace de roulement formé entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative autour d’un axe, au moins un côté de l’espace de roulement présentant une ouverture annulaire qui est équipée d’un système d’étanchéité comprenant un premier dispositif solidaire d’un premier organe et un deuxième dispositif solidaire du deuxième organe, ledit système d’étanchéité comprenant au moins une première et une deuxième parois centrales appartenant respectivement au premier et au deuxième dispositifs, chacune des parois centrales s’étendant dans l’ouverture de sorte que la première - respectivement deuxième - paroi centrale forme avec un secteur central du deuxième - respectivement premier - dispositif un jeu réduit d’étanchéité, les parois centrales s’étendant chacune suivant une géométrie conique en formant avec l’axe de rotation un angle compris entre 40° et 50° pour la première paroi centrale et un angle compris entre 5° et 45° pour la deuxième paroi centrale. D’autres objets et avantages de l’invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures 1 à 4 annexées qui représentent partiellement et en coupe longitudinale un palier à roulement équipé d’un système d’étanchéité selon respectivement un mode de réalisation de l’invention.
En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un palier à roulement, en particulier pour le montage d’une roue motrice ou non motrice d’un véhicule automobile.
Dans cette description, les termes « extérieur » et « intérieur » sont définis par rapport à l’axe de rotation du palier, respectivement pour une localisation éloignée et proche dudit axe. Les termes « axial » et « radial » sont également définis par rapport à cet axe, respectivement pour une direction suivant cet axe et s’éloignant ou se rapprochant de lui. Par ailleurs, les termes « externe » et « interne » sont pris en référence à la représentation du palier, respectivement à gauche et à droite sur les figures 1 à 4.
Le palier comprend deux organes, à savoir sur les figures un premier organe 1 disposé extérieurement en étant fixe et un deuxième organe 2 disposé intérieurement en étant tournant. Dans l’application considérée, la roue est destinée à être associée à l’organe intérieur 2 et l’organe extérieur 1 peut présenter des moyens de fixation du palier sur un élément de suspension du véhicule automobile, notamment sous forme d’un flasque 3 avec des orifices 4 pour la réception de vis ou de rivets de fixation à un tel élément, comme représenté sur les figures 2, 3 et 4.
Le palier comprend des corps roulants 5 disposés dans un espace de roulement 6 formé entre les organes 1, 2, pour permettre leur rotation relative autour d’un axe. En particulier, les corps roulants 5 peuvent être maintenus dans l’espace de roulement 6 au moyen d’une cage de rétention 7, comme représenté sur les figures 2 à 4.
Selon une réalisation, chaque organe 1, 2 peut présenter deux pistes de roulement espacées axialement de sorte à former dans l’espace de roulement 6 deux chemins de roulement dans lesquels sont disposées respectivement une rangée de corps roulants 5, lesdits corps roulants étant maintenus dans leurs rangées respectives par l’intermédiaire d’une cage de rétention 7.
Au moins un côté de l’espace de roulement 6 présente une ouverture annulaire 8, par l’intermédiaire de laquelle ledit espace de roulement débouche à l’extérieur. En relation avec les figures, l’organe extérieur 1 présente une couronne axiale 9 qui est disposée en regard axial d’une surface 10 essentiellement radiale de l’organe intérieur 2, l’ouverture annulaire 8 s’étendant à l’interface entre ladite couronne et ladite surface. En particulier, la couronne 9 est sous la forme d’un anneau de section globalement rectangulaire qui s’étend axialement en direction de la surface 10.
Sur la figure 1, les corps roulants 5 se présentent sous la forme de billes. Sur les figures 2 à 4, les organes 1, 2 sont pourvus chacun d’au moins une piste annulaire 1a, 2a de roulement formant entre lesdits organes un chemin de roulement dans lequel est disposée une rangée de rouleaux coniques 5, ladite piste présentant une géométrie tronconique s’étendant entre un bord externe et un bord interne et sur laquelle les rouleaux coniques 5 sont en appui par l’intermédiaire de leur périphérie tronconique.
Par ailleurs, le bord interne de chaque piste de roulement 1a, 2a présente un diamètre qui est inférieur au diamètre de son bord externe. Ainsi, de façon avantageuse, les paliers représentés sur les figures 2 à 4, de par leur aptitude à supporter des efforts radiaux et axiaux importants, trouvent particulièrement leur application pour le guidage en rotation d’une roue de véhicule automobile.
Les paliers des figures 2 à 4 sont de type « conique inversé », en ce que l’organe extérieur 1 présente un collet 11 formé sur le bord externe de la piste extérieure 1a en s’étendant radialement en regard axial des faces latérales 5a des rouleaux 5.
En particulier, le collet 11 est sous la forme d’un épaulement annulaire qui est réalisé sur le côté externe de l’organe extérieur 1, notamment sur l’extrémité libre de la couronne axiale 9.
Le collet 11 présente une portée radiale 11a de roulement sur laquelle les rouleaux coniques 5 sont en appui par l’intermédiaire d’une face latérale 5a, ladite portée radiale s’étendant entre un bord extérieur et un bord intérieur en présentant une géométrie tronconique, lesdits bords étant annulaires et le diamètre dudit bord extérieur étant supérieur au diamètre dudit bord intérieur.
Pour empêcher d’une part les fuites de lubrifiant présent dans l’espace de roulement 6 et d’autre part la contamination dudit espace avec des polluants extérieurs, notamment à base de boues, l’ouverture annulaire 8 est équipée d’un système d’étanchéité.
Le système d’étanchéité comprend un premier dispositif 12 solidaire de l’organe extérieur 1 et un deuxième dispositif 13 solidaire de l’organe intérieur 2. En particulier, le premier dispositif 12 est porté par la couronne axiale 9 et le deuxième dispositif 13 est porté par la surface radiale 10.
Le système d’étanchéité comprend au moins une première 12a et une deuxième 13a parois centrales appartenant respectivement au premier 12 et au deuxième 13 dispositifs, chacune des parois centrales 12a, 13a s’étendant dans l’ouverture 8 de sorte que la première 12a - respectivement deuxième 13a - paroi centrale forme avec un secteur central 13b, 12b du deuxième 13 - respectivement premier 12 - dispositif un jeu réduit d’étanchéité.
Dans les modes de réalisation représentés, la première paroi centrale 12a, c’est-à-dire la paroi centrale 12a associée à l’organe extérieur 1 qui est fixe, entoure la deuxième paroi centrale 13a qui est tournante. En particulier, les parois centrales 12a, 13a présentent chacune une base en définissant un diamètre autour de l’axe de rotation du palier, le diamètre défini par la première paroi centrale 12a étant supérieur au diamètre défini par la deuxième paroi centrale 13a.
Au moins une paroi centrale 12a, 13a, et notamment les deux parois centrales 12a, 13a dans chacun des modes de réalisation représentés, présente une extrémité libre qui est disposée en regard du secteur central 12b, 13b correspondant pour former le jeu réduit d’étanchéité au moins partiellement à leur interface.
De façon avantageuse, les jeux réduits d’étanchéités sont formés sensiblement axialement de part et d’autre de l’ouverture 8 de sorte à former une chicane en S entre les parois centrales 12a, 13a, et ainsi limiter le risque de fuite de lubrifiant et/ou d’entrée de polluants par ladite ouverture.
Au moins un dispositif d’étanchéité 12,13 présente une armature 14, 15 associée à l’organe 1, 2 correspondant, la paroi centrale 12a, 13a dudit dispositif s’étendant depuis ladite armature. Pour ce faire, l’armature 14, 15 présente une portée intérieure 14b, 15b s’étendant sensiblement radialement dans l’ouverture 8 et depuis laquelle s’étend la paroi centrale 12a, 13a.
Par ailleurs, l’armature 14, 15 présente une portée axiale 14a, 15a d’association à l’organe 1,2, notamment sur une portée axiale complémentaire 9a, 10a, prévue à cet effet sur la couronne 9 ou la surface 10, selon ledit organe. En particulier, la dimension axiale de la portée 14a, 15a est inférieure à la moitié d’un diamètre des corps roulants 5, notamment du diamètre des billes sur la figure 1 et du diamètre <Î>r de la grande face latérale 5a des rouleaux 5 sur les figures 2 à 4, afin de limiter l’encombrement axial du dispositif d’étanchéité 12, 13.
Sur les figures 1 à 3, chaque dispositif 12, 13 comprend une telle armature 14, 15, alors que sur la figure 4, seul le premier dispositif 12, c’est-à-dire le dispositif associé à l’organe extérieur 1, en est pourvu, la paroi centrale 13a et/ou le secteur central 13b étant formé sur l’organe intérieur 2.
En particulier, dans le mode de réalisation de la figure 4, la surface radiale 10 présente une excroissance 16 sur laquelle s’étend la paroi centrale 13a du deuxième dispositif d’étanchéité 13, ainsi qu’une gorge 17 dans laquelle est formé le secteur central 13b dudit dispositif, ladite excroissance et ladite gorge étant notamment formées par usinage de la surface 10 de l’organe tournant 2.
Sur les figures 1 et 3, l’armature 15 du deuxième dispositif 13 est réalisée en un matériau plastique, par exemple par moulage, et est agencée pour être associée à l’organe intérieur 2 par déformation, la portée axiale 15a présentant un bord externe 18 d’encliquetage dans une gorge 19 prévue à cet effet sur la portée axiale complémentaire 10a.
Les armatures 14, 15 peuvent également être réalisées en un matériau métallique, notamment par pliage d’une tôle emboutie, la portée axiale 14a, 15a étant agencée pour être emmanchée sur la portée axiale complémentaire 9a, 10a correspondante, comme représenté sur les figures 1, 3, 4 (pour la première armature 14) et sur la figure 2 (pour les deux armatures 14, 15).
Sur la figure 1, la portée axiale 14a de la première armature 14 est emmanchée sur une portée axiale complémentaire 9a formée à l’intérieur de l’ouverture 8. Sur les figures 2 à 4, la couronne 9 présente une portée axiale 9a formée sur un côté extérieur de l’ouverture 8 et sur laquelle est emmanchée la portée axiale 14a de la première armature 14, ainsi qu’un renfoncement radial 20 s’étendant à l’entrée de ladite ouverture et dans lequel s’étend la portée intérieure 14b de ladite première armature.
Sur les figures 1 à 3, la deuxième paroi centrale 13a est formée d’une seule pièce avec l’armature 15, notamment au niveau d’une extrémité libre de ladite armature. Dans le cas d’une armature 15 en matériau plastique (figures 1 et 3), la paroi centrale 13a peut notamment être formée lors du moulage de ladite armature. Dans le cas d’une armature 15 en matériau métallique (figure 2), la paroi centrale 13a peut être formée par pliage de son extrémité libre, notamment lors de l’opération de formation par emboutissage de l’armature 15.
Sur les figures 1 à 4, l’armature 14 du premier dispositif 12 d’étanchéité est équipée d’un élément 21 rapporté, notamment par surmoulage, ledit élément présentant la paroi centrale 12a. En particulier, l’élément 21 peut être réalisé en matériau souple, par exemple en élastomère, notamment à base de copolymère butadiène nitrile (NBR), éventuellement renforcé mécaniquement par des charges telles que du noir de carbone, de NBR hydrogéné (HNBR), de fluoropolymère ou de polyacrylate.
En outre, lorsque le dispositif 12, 13 est équipé d’une armature 14, 15, le secteur central 12b, 13b peut notamment s’étendre sur une portée de ladite armature.
Sur les figures 2 et 3, l’extrémité libre de la deuxième paroi centrale 13a est disposée en regard axial d’une portion intérieure du renfoncement 20 non recouverte par la portée intérieure 14b, ladite portion intérieure formant ainsi le premier secteur central 12b.
Pour améliorer l’étanchéité du système, notamment au niveau de la chicane formée par les parois centrales 12a, 13a, lesdites parois centrales s’étendent chacune suivant une géométrie conique en formant avec l’axe de rotation du palier un angle ac compris entre 40° et 50° pour la première paroi centrale 12a et un angle βο compris entre 5° et 45° pour la deuxième paroi centrale 13a.
Ainsi, les parois centrales 12a, 13a forment dans l’ouverture 8 des rainures annulaires permettant de retenir les polluants extérieurs, afin d’éviter leur pénétration dans l’espace de roulement 6. Par ailleurs, l’angle ac de la première paroi centrale 12a peut être plus important que l’angle βο de la deuxième paroi centrale 13a, afin d’assurer une retenue plus importante des polluants extérieurs le plus en amont possible de l’ouverture 8.
Une telle paroi centrale 13a permet d’expulser hors de l’ouverture 8 les polluants extérieurs qui y sont retenus, du fait de l’effet centrifuge généré par la rotation de l’organe 2. Par ailleurs, dans les modes de réalisation représentés, la forme conique de la première paroi centrale 12a, qui est disposée en amont de la paroi centrale tournante 13a, permet aux polluants éjectés par effet centrifuge de ladite paroi tournante de s’écouler facilement hors de l’ouverture 8.
Pour limiter l’entrée de polluants extérieurs dans l’ouverture 8, au moins un dispositif d’étanchéité 12, 13 peut présenter une paroi extérieure 12c, 13c entourant au moins partiellement la paroi centrale 12a, 13a dudit dispositif, notamment en présentant une base définissant autour de l’axe de rotation du palier un diamètre qui est supérieur au diamètre de base de la paroi centrale 12a, 13a dudit dispositif.
Dans tous les modes de réalisation représentés, le deuxième dispositif 13 est pourvu d’une telle paroi extérieure 13c. Par ailleurs, sur les figures 2 à 4, le premier dispositif 12 est également pourvu d’une telle paroi extérieure 12c, ladite paroi extérieure étant notamment rapportée par surmoulage sur l’armature 14, et plus particulièrement en étant formée d’une seule pièce avec l’élément 21.
Sur les figures 1 à 4, la paroi extérieure 13c entoure l’ouverture 8 en formant un déflecteur, afin de retenir sur lui des polluants extérieurs, et ainsi empêcher leur pénétration en amont de ladite ouverture.
Sur les figures 1 à 3, la paroi extérieure 13c est formée d’une seule pièce avec l’armature 15 portant la deuxième paroi centrale 13a. Sur la figure 4, le deuxième dispositif 13 présente une armature 22, par exemple en matériau métallique, qui présente spécifiquement la paroi extérieure 13c, ladite armature présentant une portée axiale 22a d’association par emmanchement sur une portée axiale complémentaire 10b formée à cet effet sur l’organe tournant 2, notamment en partie supérieure de la surface 10.
La paroi extérieure 13c est agencée pour former, avec les portées axiales 15a, 22a, 10a, 10b d’association de l’armature 15, 22 à l’organe 2, une gouttière de retenue de polluants extérieurs. En outre, le fait de prévoir un tel déflecteur 13c sur l’organe tournant 2 permet d’éjecter les polluants extérieurs qui y sont retenus, du fait de l’effet centrifuge généré par la rotation dudit organe.
Sur la figure 1, la paroi extérieure 13c présente une première portion 23a s’étendant radialement depuis un bord interne de la portée axiale 15a d’association à l’organe 2, ainsi qu’une deuxième portion 23b s’étendant axialement depuis un bord supérieur de ladite première portion.
Sur les figures 2 à 4, la paroi extérieure 13c s’étend depuis l’armature 15, 22 suivant une géométrie conique en formant avec l’axe de rotation du palier un angle βθ qui est compris entre 5° et 45°.
Sur la figure 2, l’armature 15 présente une géométrie axiale en U ayant une branche intérieure 15c fixée à l’organe 2 et une branche extérieure 15d depuis laquelle s’étend la paroi extérieure 13c formant déflecteur, l’angle y entre les branches 15c, 15d étant non nul, notamment en étant compris entre 0,5 et 3°, afin d’améliorer la forme de la gouttière, et ainsi la retenue des polluants extérieurs sur le déflecteur 13c.
En outre, la paroi extérieure 12c, 13c d’un dispositif d’étanchéité 12, 13 peut s’étendre dans l’ouverture 8 en formant un jeu réduit d’étanchéité avec un secteur extérieur 12d, 13d de l’autre dispositif d’étanchéité 12, 13.
Sur la figure 1, la première 23a et la deuxième 23b portions de la paroi extérieure 13c s’étendent respectivement en regard axial d’une portée radiale 25a de la couronne 9 et axialement dans une gorge 25b formée sur ladite couronne sur un côté extérieur de l’ouverture 8, le jeu réduit d’étanchéité étant formé en L aux interfaces entre lesdites portions et respectivement la portée 25a et la gorge 25b.
Sur les figures 2 à 4, la paroi extérieure 12c du premier dispositif d’étanchéité 12 présente une extrémité libre qui est disposée en regard axial d’une portée intérieure sensiblement radiale 26 de l’armature 15, 22, et sur laquelle est formé le secteur extérieur 13d. En particulier, l’extrémité libre présente un repli 27 sensiblement radial de longueur suffisamment importante pour réduire les dimensions du jeu d’étanchéité, et ainsi empêcher davantage la pénétration de polluants extérieurs par ledit jeu.
De façon avantageuse, la paroi extérieure 12c est réalisée au moins partiellement souple, afin de permettre le plaquage axial de son repli radial 27 sur la portée intérieure 26, sous l’effet de la pression exercée par des polluants extérieurs sur ladite paroi extérieure. Ainsi, le jeu d’étanchéité peut être obstrué, ce qui permet d’empêcher la pénétration de polluants extérieurs dans l’ouverture 8.
La paroi extérieure 12c s’étend depuis la première armature 14 suivant une géométrie conique, ce qui permet non seulement de limiter l’entrée de polluants extérieurs dans l’ouverture 8, mais également de faciliter l’écoulement hors de ladite ouverture des polluants extérieurs éjectés par effet centrifuge de la paroi centrale tournante 13a. En particulier, la paroi extérieure 12c forme avec l’axe de rotation du palier un angle ae qui est compris entre 40° et 50°, en étant notamment égal à l’angle ac de la paroi centrale 12a du premier dispositif 12.
Pour empêcher l’entrée de polluants extérieurs et/ou les fuites de lubrifiant au niveau de l’espace de roulement 6, au moins un dispositif d’étanchéité 12, 13 présente une armature intérieure 14, 29 associée à l’organe 1,2 correspondant, ladite armature étant équipée d’un élément d’étanchéité dynamique 30 qui présente au moins une lèvre 30a-30b disposée en contact frottant sur un secteur intérieur 31 de l’autre dispositif d’étanchéité 12, 13.
Dans les modes de réalisation représentés, l’armature intérieure 14, 29 est associée au dispositif d’étanchéité fixe 12. Sur la figure 1, le dispositif d’étanchéité fixe comprend une unique armature 14, l’élément d’étanchéité dynamique 30 étant formé sur ladite armature, notamment en étant venu de matière avec l’élément 21 portant la paroi centrale 12a.
Sur les figures 2 à 4, le premier dispositif 12 comprend une armature intérieure 29 qui est distincte de la première armature 14, notamment en étant formée d’une pièce qui est séparée de celle formant ladite première armature, ladite armature intérieure présentant une portée intérieure 29b s’étendant sensiblement radialement dans l’ouverture 8 et portant l’élément d’étanchéité dynamique 30. L’armature intérieure 29 est réalisée en un matériau métallique, notamment par pliage d’une tôle emboutie, et présente une portée axiale 29a destinée à être associée par emmanchement sur une portée axiale complémentaire 9b formée sur la couronne 9, notamment selon un diamètre Φη qui est inscrit dans les parois centrales 12a, 13a, notamment en étant inférieur aux diamètres définis par les bases desdites parois centrales 12a, 13a. L’élément d’étanchéité dynamique 30 est rapporté, notamment par surmoulage, sur l’armature intérieure 29. En particulier, l’élément d’étanchéité dynamique 30 peut être réalisé en matériau souple, par exemple en élastomère, notamment à base de copolymère butadiène nitrile (NBR), éventuellement renforcé mécaniquement par des charges telles que du noir de carbone, de NBR hydrogéné (HNBR), de fluoropolymère ou de polyacrylate.
Dans les modes de réalisation représentés, l’élément d’étanchéité dynamique 30 présente une lèvre extérieure 30a qui est en contact frottant sur une portion radiale du secteur intérieur 31, notamment formée en partie inférieure de la surface 10, ainsi qu’une lèvre annexe 30b qui est en contact frottant sur une portion sensiblement axiale dudit secteur intérieur.
En particulier, la présence des parois centrales coniques 12a, 13a en amont de l’élément d’étanchéité dynamique 30 permet de limiter le nombre de lèvres 30a, 30b en contact frottant dans le palier, et ainsi de réduire le couple de frottement dudit palier.
Sur les figures 2 à 4, l’élément d’étanchéité dynamique 30 présente une troisième lèvre 30c qui s’étend depuis la portée intérieure 29b et au-dessus de la lèvre extérieure 30a sans venir en contact frottant contre l’organe 2, ladite troisième lèvre présentant une géométrie conique afin de former un déflecteur pour limiter le contact direct de polluants extérieurs contre ladite lèvre extérieure, et ainsi limiter l’usure de ladite lèvre extérieure.
Pour respecter les contraintes de montage du palier, les dimensions de la lèvre extérieure 30a peuvent être adaptées. En particulier, dans les modes de réalisation représentés sur les figures 2 à 4, la lèvre extérieure 30a est en contact frottant sur le secteur intérieur 31 selon un diamètre Φί qui est inférieur au diamètre extérieur Φ9 de la cage 7 de rétention des rouleaux 5 et/ou inférieur au diamètre primitif ΦΡ desdits rouleaux dans l’espace de roulement 6.

Claims (22)

  1. REVENDICATIONS
    1. Palier à roulement comprenant deux organes (1,2) et des corps roulants (5) disposés dans un espace de roulement (6) formé entre lesdits organes pour permettre leur rotation relative autour d’un axe, au moins un côté de l’espace de roulement (6) présentant une ouverture annulaire (8) qui est équipée d’un système d’étanchéité comprenant un premier dispositif (12) solidaire d’un premier organe (1) et un deuxième dispositif (13) solidaire du deuxième organe (2), ledit système d’étanchéité comprenant au moins une première (12a) et une deuxième (13a) parois centrales appartenant respectivement au premier (12) et au deuxième (13) dispositifs, chacune des parois centrales (12a, 13a) s’étendant dans l’ouverture (8) de sorte que la première (12a) - respectivement deuxième (13a) - paroi centrale forme avec un secteur central (13b, 12b) du deuxième (13) - respectivement premier (12) - dispositif un jeu réduit d’étanchéité, ledit palier étant caractérisé en ce que les parois centrales (12a, 13a) s’étendent chacune suivant une géométrie conique en formant avec l’axe de rotation un angle (ac) compris entre 40° et 50° pour la première paroi centrale (12a) et un angle (βο) compris entre 5° et 45° pour la deuxième paroi centrale (13a), au moins un dispositif d’étanchéité (12) présentant une armature intérieure (14, 29) associée à l’organe (1) correspondant, ladite armature étant équipée d’un élément d’étanchéité dynamique (30) qui présente au moins une lèvre (30a, 30b) disposée en contact frottant sur un secteur intérieur (31) de l’autre dispositif d’étanchéité (13).
  2. 2. Palier à roulement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’au moins une paroi centrale (12a, 13a) présente une extrémité libre qui est disposée en regard du secteur central (12b, 13b) pour former le jeu réduit d’étanchéité au moins partiellement à leur interface.
  3. 3. Palier à roulement selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les jeux réduits d’étanchéité sont formés sensiblement axialement de part et d’autre de l’ouverture (8) de sorte à former une chicane en S entre les parois centrales (12a, 13a).
  4. 4. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première paroi centrale (12a) entoure la deuxième paroi centrale (13a).
  5. 5. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’au moins un dispositif d’étanchéité (12, 13) présente une armature (14,15) associée à l’organe (1,2) correspondant, la paroi centrale (12a, 13a) dudit dispositif s’étendant depuis ladite armature.
  6. 6. Palier à roulement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la paroi centrale (13a) est formée d’une seule pièce avec l’armature (15), notamment au niveau d’une extrémité libre de ladite armature.
  7. 7. Palier à roulement selon la revendication 5, caractérisé en ce que l’armature (14) est équipée d’un élément (21) rapporté, notamment par surmoulage, ledit élément présentant la paroi centrale (12a).
  8. 8. Palier à roulement selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu’un secteur central (12b, 13b) d’au moins un dispositif d’étanchéité (12, 13) s’étend sur l’armature (14, 15).
  9. 9. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ee que l’armature (14, 15) présente une portée axiale (14a, 15a) d’association à l’organe (1,2), la dimension axiale de ladite portée étant inférieure à la moitié d’un diamètre (0r) des corps roulants (5).
  10. 10. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’au moins un organe (2) présente une excroissance (16) sur laquelle s’étend une paroi centrale (13a) du dispositif d’étanchéité (13) solidaire dudit organe.
  11. 11. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu’au moins un organe (2) présente une gorge (17) dans laquelle est formé le secteur central (13b) du dispositif d’étanchéité (13) solidaire dudit organe.
  12. 12. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu’au moins un dispositif d’étanchéité (12, 13) présente une paroi extérieure (12c, 13c) entourant au moins partiellement la paroi centrale (12a, 13a) dudit dispositif.
  13. 13. Palier à roulement selon la revendication 12, caractérisé en ce que la paroi extérieure (12c, 13c) s’étend suivant une géométrie conique en formant avec l’axe de rotation un angle (ae, βθ) qui est compris entre 40° et 50° dans le cas où la paroi extérieure (12c) appartient au premier dispositif d’étanchéité (12) et entre 5° et 45° dans le cas où la paroi extérieure (13c) appartient au deuxième dispositif d’étanchéité (13).
  14. 14. Palier à roulement selon la revendication 13, caractérisé en ce que l’angle (cie) de la paroi extérieure (12c) du premier dispositif d’étanchéité (12) est égal à l’angle (ac) de la paroi centrale (12a) dudit premier dispositif.
  15. 15. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que la paroi extérieure (12c, 13c) d’un dispositif d’étanchéité (12, 13) s’étend dans l’ouverture (8) en formant un jeu réduit d’étanchéité avec un secteur extérieur (12d, 13d) de l’autre dispositif d’étanchéité (12,13).
  16. 16. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce que la paroi extérieure (12c, 13c) d’un dispositif d’étanchéité (12, 13) entoure l’ouverture (8) en formant un déflecteur.
  17. 17. Palier à roulement selon la revendication 16, caractérisé en ce que la paroi extérieure (13c) formant déflecteur s’étend depuis une armature (15) associée à un organe (2), ladite armature présentant une géométrie axiale en U ayant une branche intérieure (15c) fixée à l’organe (2) et une branche extérieure (15d) depuis laquelle s’étend ladite paroi extérieure, l’angle (y) entre lesdites branches étant non nul, notamment en étant compris entre 0,5 et 3°.
  18. 18. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que l’armature intérieure (29) est associée à l’organe (1) selon un diamètre (Φη) qui est inscrit dans les parois centrales (12a, 13a).
  19. 19. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que l’élément d’étanchéité dynamique (30) présente une lèvre extérieure (30a) qui est en contact frottant selon un diamètre (Φί) qui est inférieur au diamètre primitif (ΦΡ) des corps roulants (5) dans l’espace de roulement (6).
  20. 20. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que les corps roulants (5) sont maintenus dans l’espace de roulement (6) au moyen d’une cage de rétention (7), l’élément d’étanchéité dynamique (30) présentant une lèvre extérieure (30a) qui est en contact frottant selon un diamètre (Φ0 qui est inférieur au diamètre extérieur (Φ9) de ladite cage.
  21. 21. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce qu’il comprend un organe extérieur (1) et un organe intérieur (2) pourvus chacun d’au moins une piste annulaire (1 a, 2a) de roulement formant entre lesdits organes un chemin de roulement dans lequel est disposée une rangée de rouleaux coniques (5), ladite piste présentant une géométrie tronconique s’étendant entre un bord externe et un bord interne et sur laquelle les rouleaux coniques (5) sont en appui par l’intermédiaire de leur périphérie tronconique, l’organe extérieur (1) présentant un collet (11) formé sur le bord externe de la piste extérieure (1a) en s’étendant radialement en regard axial des faces latérales (5a) des rouleaux (5).
  22. 22. Palier à roulement selon l’une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé en ce qu’un organe (1) présente une couronne axiale (9) qui est disposée en regard axial d’une surface (10) essentiellement radiale de l’autre organe (2) pour former l’ouverture (8) à leur interface, les dispositifs d’étanchéité (12, 13) étant respectivement portés par ladite couronne et ladite surface.
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