FR2927395A3 - Bague de protection d'un joint d'etancheite dynamique entre une piece fixe et un arbre de transmission d'un groupe motopropulseur d'un vehicule automobile et groupe motopropulseur comportant une telle bague de protection - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une bague de protection (1 ; 101) d'un joint (2, 102) d'étanchéité dynamique entre une pièce fixe (4 ; 104) et un arbre de transmission (3 ; 103) d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile, comportant une partie de fixation (12 ; 112) sur l'arbre de transmission et une partie de déflexion (11 ; 111) ayant au moins une face arrière (15 ; 115) sensiblement radiale qui, après fixation, est située en vis-à-vis du joint d'étanchéité, caractérisée en ce que ladite face arrière de la partie de déflexion présente un bord périphérique (16) libre ou bordé par une face intérieure (116) ajourée de ladite partie de déflexion.Elle concerne également un groupe motopropulseur comportant une telle bague de protection.

Description

DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION La présente invention concerne une bague de protection d'un joint d'étanchéité dynamique entre une pièce fixe et un arbre de transmission d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile.

Par groupe motopropulseur, on entend l'association d'un moteur, d'une boîte de vitesses et d'une chaîne cinématique. La bague de protection selon l'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour la protection des joints à lèvres utilisés pour assurer l'étanchéité entre un différentiel d'une boîte de vitesses et un arbre de transmission du moteur au niveau de l'insertion de cet arbre dans le différentiel. Elle est utilisable sur toute la chaîne cinématique du groupe motopropulseur. La présente invention concerne également un groupe motopropulseur comportant une pièce fixe accueillant un joint d'étanchéité assurant une liaison étanche dynamique avec un arbre de transmission, ledit joint d'étanchéité étant protégé par une telle bague de protection. ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE Un joint, appelé aussi bague à lèvres, est utilisé au niveau de l'insertion d'un arbre de transmission dans un différentiel de boîte de vitesses pour réaliser une liaison dynamique étanche entre le carter de la boîte de vitesses et l'arbre de transmission. Ce joint est solidaire du carter de la boîte de vitesses, il est par exemple emmanché en force dans ce carter. II présente la forme d'une bague dont la section axiale est en forme de U, avec un fond et deux ailes latérales s'étendant perpendiculairement à ce fond, parallèlement à l'axe de l'arbre de transmission.

Ce fond et les deux ailes latérales forment une rainure dont l'ouverture est orientée vers l'intérieur du carter de la boîte de vitesses. Le joint présente une ouverture centrale adaptée à accueillir l'arbre de transmission tournant autour d'un axe longitudinal. L'une des deux ailes latérales borde cette ouverture centrale. L'autre aile latérale est en contact avec le carter de la boîte de vitesses qui est fixe. Ce joint comporte classiquement au moins deux lèvres : une lèvre d'étanchéité principale et une lèvre anti-poussières. La lèvre d'étanchéité se présente sous la forme d'une nervure longeant l'extrémité libre de l'aile latérale interne du joint bordant l'ouverture centrale du joint et dirigée vers l'arbre de transmission du côté de l'intérieur du carter de la boîte de vitesses exposé à l'huile du moteur. Elle est plaquée contre cet arbre de transmission par un ressort. La lèvre anti-poussières s'étend également à partir de cette aile latérale interne et pointe vers l'arbre de transmission. Elle est placée entre la lèvre d'étanchéité et l'extérieur du carter de la boîte de vitesses exposé à l'air. Cette lèvre anti-poussières constitue une première protection de la lèvre d'étanchéité contre les pollutions pouvant l'atteindre.

En effet, des pollutions extérieures (par exemple, des poussières, des gravillons ou de l'eau) peuvent s'insinuer entre le joint fixe et solidaire du carter de la boîte de vitesses et l'arbre de transmission en rotation. Elles ont alors un effet abrasif sur la lèvre d'étanchéité. L'usure de la lèvre d'étanchéité peut provoquer une fuite d'huile de la boîte de vitesses ce qui peut endommager celle-ci par manque d'huile. Il est donc connu de protéger ce joint par une bague de protection fixée devant le joint sur l'arbre de transmission à l'extérieur du carter de la boîte de vitesses et adaptée à la déflexion des projections de poussières, de gravillons et d'eau pouvant atteindre le joint.

Les bagues de protection connues présentent par exemple une section axiale en forme de C formant une rainure dont l'ouverture est orientée vers le joint. Ces bagues de protection présentent l'inconvénient de retenir l'eau polluée ayant pénétré à l'intérieur de la rainure, entre la bague de protection et le joint, par exemple lors du passage d'un gué. Cette eau chargée de sable et de poussière forme un matériau abrasif qui dégrade rapidement la lèvre d'étanchéité du joint, ce qui entraîne une fuite de la boîte de vitesses. OBJET DE L'INVENTION Afin de résoudre les inconvénients de l'état de la technique précité, on propose selon l'invention une bague de protection d'un joint adaptée à l'évacuation de l'eau ayant pénétré entre le joint et la bague de protection, protégeant ainsi ledit joint et garantissant l'évacuation des polluants extérieurs. A cet effet, on propose selon l'invention une bague de protection d'un joint d'étanchéité dynamique entre une pièce fixe et un arbre de transmission d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile, comportant une partie de fixation sur l'arbre de transmission et une partie de déflexion ayant au moins une face arrière sensiblement radiale qui, après fixation, est située en vis-à-vis du joint d'étanchéité, caractérisée en ce que ladite face arrière de la partie de déflexion présente un bord périphérique libre ou bordé par une face intérieure ajourée de ladite partie de déflexion.

La bague de protection étant solidaire de l'arbre de transmission, elle tourne lorsque celui-ci entre en rotation. L'eau ayant pu s'insinuer entre la bague de protection et le joint est plaquée contre la face arrière de la partie de déflexion de ladite bague, et mise en mouvement par une force centrifuge qui l'amène vers le bord périphérique de cette face arrière. Ce bord étant libre ou débouchant sur une face intérieure ajourée, l'eau est alors évacuée en dehors de l'intervalle entre la bague de protection et le joint, soit directement par le bord libre, soit à travers l'ouverture ajourant ladite face intérieure. Selon une première caractéristique avantageuse de la bague de protection selon l'invention, le bord périphérique de la face arrière de la partie de déflexion est libre. Ainsi, l'évacuation de l'eau piégée entre la bague de protection et le joint est efficace et rapide. Avantageusement alors, la face arrière de la partie de déflexion présente un diamètre strictement supérieur à 58 mm. Cette dimension assure une évacuation efficace de l'eau par centrifugation lorsque le bord périphérique de la partie de déflexion radiale de la bague de protection est libre. Selon une autre caractéristique avantageuse de la bague de protection selon l'invention, celle-ci présente une section axiale en forme de L, dont la petite branche constitue ladite partie de fixation et dont la grande branche constitue ladite partie de déflexion.

Cette géométrie est simple à réaliser et permet une évacuation efficace de l'eau par centrifugation. Alternativement, selon une autre caractéristique avantageuse de la bague de protection selon l'invention, le bord périphérique de la face arrière de la partie de déflexion est bordé par une face intérieure sensiblement axiale de ladite partie de déflexion, une ouverture d'évacuation débouchant sur ladite face intérieure étant ménagée dans la partie de déflexion. Ainsi, l'évacuation de l'eau piégée entre la bague de protection et le joint se fait à travers cette ouverture d'évacuation qui traverse la partie de déflexion de la bague de protection et débouche sur la face intérieure vers laquelle l'eau est amenée par centrifugation. Avantageusement alors, l'ouverture d'évacuation est adjacente à la face arrière de la partie de déflexion radiale. L'évacuation de l'eau piégée entre la bague de protection et le joint est d'autant plus rapide et efficace que l'ouverture d'évacuation est proche de la face arrière de la partie de déflexion radiale car l'eau est plaquée contre cette face arrière. Selon une autre caractéristique avantageuse de la bague de protection selon l'invention, elle présente une section axiale en forme de U, dont l'aile latérale intérieure axiale constitue ladite partie de fixation et dont la branche centrale radiale constitue avec l'autre aile latérale périphérique axiale la partie de déflexion. Cette forme est simple et facile à mettre en oeuvre.

Avantageusement alors, l'aile latérale périphérique axiale de la partie de déflexion présente une extrémité libre évasée. Cette extrémité libre étant évasée, elle pointe vers une pièce du moteur, par exemple vers le carter, qui assure un recouvrement de la bague de protection, comme expliqué en détail plus loin. Ceci permet de limiter la taille des particules pouvant s'introduire entre la bague de protection et le joint, tout en conservant une distance radiale, mesurée au droit de l'ouverture d'évacuation, entre cette pièce du moteur qui recouvre la bague de protection et cette bague de protection, suffisamment grande pour une évacuation efficace de l'eau. Selon une autre caractéristique avantageuse de la bague de protection selon l'invention, la dimension radiale hors tout de la bague de protection est inférieure ou égale à 58 mm. Ainsi, cette bague de protection peut avantageusement être utilisée lorsque des bagues de diamètre supérieur à 58 mm ne le peuvent pas. Selon une autre caractéristique avantageuse de la bague de protection selon l'invention, l'ouverture d'évacuation présente une section d'aire comprise entre 6 mm2 et 13 mm2. Cette caractéristique de l'ouverture d'évacuation assure une évacuation efficace de l'eau, tout en limitant l'entrée de poussière ou d'eau entre la bague de protection et le joint par cette ouverture.

On propose également selon l'invention, un groupe motopropulseur comportant une pièce fixe accueillant un joint d'étanchéité assurant une liaison étanche dynamique avec un arbre de transmission, ledit joint d'étanchéité étant protégé par une bague de protection telle que décrite précédemment. Selon une première caractéristique avantageuse du groupe motopropulseur selon l'invention, il comporte un élément de déflexion rapporté sur ou venu de matière avec ladite pièce fixe et s'étendant en recouvrement total ou partiel de la bague de protection. Cet élément de déflexion est par exemple un auvent formé par le carter de la boîte de vitesses ou une pièce rapportée sur ce carter s'étendant en porte-à- faux à partir du carter de la boîte de vitesses. Selon une autre caractéristique avantageuse du groupe motopropulseur selon l'invention, ledit élément de déflexion recouvre au moins la partie de déflexion de la bague de protection en débordement d'au moins 1 mm. Ainsi, l'eau ruisselant sur le carter et l'élément de déflexion goutte devant la bague de protection et ne s'introduit pas entre cette bague de protection et le joint.

Selon une autre caractéristique avantageuse du groupe motopropulseur selon l'invention, la distance radiale entre la bague de protection et l'élément de déflexion est supérieure à 1 mm. Cette distance radiale assure une évacuation efficace de l'eau piégée entre la bague de protection et le joint en éloignant suffisamment l'élément de déflexion du bord libre ou de l'ouverture d'évacuation de la bague de protection et limite l'entrée de particules entre la bague de protection et le joint. Selon une autre caractéristique avantageuse du groupe motopropulseur selon l'invention, ledit joint d'étanchéité présente une manchette axiale s'étendant en recouvrement total ou partiel de la bague de protection.

Selon une autre caractéristique avantageuse du groupe motopropulseur selon l'invention, la manchette axiale du joint d'étanchéité recouvre au moins la partie de déflexion de la bague de protection en débordement d'au moins 1 mm. Ainsi, l'eau ruisselant sur le carter et la manchette axiale goutte devant la bague de protection et ne s'introduit pas entre cette bague de protection et le joint.

Selon une autre caractéristique avantageuse du groupe motopropulseur selon l'invention, la manchette axiale du joint d'étanchéité recouvre une partie de ladite ouverture d'évacuation présentant une section dont l'aire est inférieure à la moitié de l'aire totale de la section de cette ouverture d'évacuation. L'évacuation de l'eau et des polluants à travers cette ouverture d'évacuation est ainsi facilitée car l'ouverture d'évacuation n'est pas totalement recouverte par la manchette axiale. Selon une autre caractéristique avantageuse du groupe motopropulseur selon l'invention, la distance radiale entre la bague de protection et la manchette axiale est supérieure à 1 mm.

Cette distance radiale assure une évacuation efficace de l'eau piégée entre la bague de protection et le joint en éloignant suffisamment la manchette axiale du bord libre ou de l'ouverture d'évacuation de la bague de protection et limite l'entrée de particules entre la bague de protection et le joint. Selon une autre caractéristique avantageuse du groupe motopropulseur selon l'invention, la bague de protection est positionnée à une distance axiale du joint et de la pièce fixe supérieure à 1 mm. Cette distance axiale assure une évacuation efficace de l'eau et des polluants extérieurs piégés entre la bague de protection en limitant les frottements de l'eau sur les surfaces du joint et de la pièce fixe et limite la taille des particules pouvant s'insinuer entre la bague de protection et le joint. La dégradation du joint est ainsi limitée.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE D'UN EXEMPLE DE RÉALISATION La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée. Sur les dessins annexés : - la figure 1 est une vue en coupe de la sortie d'un différentiel d'une boîte de vitesses comportant un joint protégé par une bague de protection conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue de détail en coupe de la bague de protection de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe de la sortie d'un différentiel d'une boîte de vitesses comportant un joint protégé par une bague de protection conforme à un second mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 1, on a représenté partiellement un différentiel d'un véhicule automobile dans un carter 4 d'une boîte de vitesses. Ce différentiel comporte notamment plusieurs planétaires dont un seul 5 est visible ici dans un boîtier de différentiel 6. Le carter 4 de la boîte de vitesses et le boîtier de différentiel 6 comportent chacun une ouverture 40, 61 circulaire. Ces deux ouvertures sont concentriques et donnent accès au planétaire 5 à un arbre de transmission 3 d'axe Z longitudinal relié aux roues du véhicule (non représentées). Un joint 2 à lèvres réalise une liaison dynamique étanche entre le carter 4 de la boîte de vitesses et l'arbre de transmission 3. Ce joint 2 est fixé sur le carter 4 de la boîte de vitesses. II est donc solidaire de ce carter 4. II est par exemple emmanché en force dans l'ouverture 40 du carter 4. Alternativement, il est fixé sur le carter 4 par tout moyen connu de l'homme du métier. Comme décrit dans l'introduction, ce joint 2 présente la forme d'une bague dont une ouverture centrale accueille l'arbre de transmission 3.

Le joint 2 comporte un fond 25 à partir duquel s'étendent, en direction de l'intérieur de la boîte de vitesses, deux ailes latérales 24, 26, sensiblement perpendiculaires au fond 25 (voir figure 2), de sorte que la section axiale de ce joint 2 présente une forme de U. L'une des deux ailes latérales 24 périphérique présente une surface extérieure 29 qui est en contact avec le carter 4 de la boîte de vitesses. L'autre aile latérale 26 interne présente une surface 27 orientée vers l'arbre de transmission 3 et comporte trois lèvres 21, 22, 23 qui s'étendent à partir de cette surface 27 vers l'arbre de transmission 3. La lèvre 21 la plus proche de l'extrémité libre de l'aile latérale 26 interne est appelée lèvre d'étanchéité 21 principale. Elle est plaquée contre l'arbre de transmission 3 par un ressort 20 et assure l'étanchéité de la liaison entre le joint 2 et l'arbre de transmission 3. Les deux autres lèvres 22, 23 sont des lèvres anti-poussières. L'une 23 de ces deux lèvres anti-poussières se situe dans le prolongement du fond 25, tandis que l'autre lèvre anti-poussières 22 est située entre celle-ci et la lèvre d'étanchéité 21.

Ces deux lèvres anti-poussières 22, 23 s'étendent selon un axe oblique par rapport à l'aile latérale 26 interne, orienté dans la direction opposée à la direction dans laquelle s'étend ladite aile latérale 26 interne. Ces deux lèvres anti-poussières sont en contact avec l'arbre de transmission 3 et limitent l'introduction de poussières et autres particules venant de l'extérieur du carter 4 de la boîte de vitesses entre l'aile latérale 26 interne du joint 2 et l'arbre de transmission 3, afin de préserver l'intégrité de la lèvre d'étanchéité 21 et donc l'étanchéité de la liaison entre le joint 2 et l'arbre de transmission 3. Il est prévu que de la graisse soit introduite entre les deux lèvres anti- poussières, afin de les lubrifier pour limiter leur usure et renforcer leur efficacité. Conformément à l'invention, selon un premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 2, une bague de protection 1 est disposée autour de l'arbre de transmission 3 devant le joint 2 à l'extérieur du carter 4 de la boîte de vitesses.

Cette bague de protection 1 est fixée sur l'arbre de transmission par tout moyen connu de l'homme du métier par exemple par collage ou par clipsage dans une rainure. Elle est réalisée dans un matériau résistant à l'eau, par exemple, en matière plastique ou métallique.

Alternativement, elle peut être réalisée en inox ou en élastomère. Cette bague de protection 1 est ici circulaire, et présente un axe qui est ici un axe de révolution et qui est confondu avec l'axe Z de l'arbre de transmission lorsque ladite bague de protection 1 est montée sur l'arbre de transmission 3. La bague de protection 1 présente une section axiale en forme de L. Elle comporte une partie de déflexion formée d'une plaque 11 en forme d'anneau plat de révolution s'étendant sensiblement radialement autour de l'axe de la bague de protection 1. La plus grande branche de ce L est formée par la section axiale de cette plaque 11, qui présente un bord périphérique 16 libre. La bague de protection 1 comporte également une partie de fixation formée par une aile latérale 12 intérieure longeant l'ouverture centrale de la plaque 11 et s'étendant à partir d'une face avant 17 de cette plaque 11, perpendiculairement à celle-ci. Cette aile latérale 12 intérieure forme en section axiale la plus petite branche du L. Lorsque la bague de protection 1 est en place autour de l'arbre de transmission 3, la face avant 17 est orientée vers l'extérieur du carter 4 de la boîte de vitesses. Une face interne 13 de l'aile latérale 12 intérieure, orientée vers l'ouverture centrale de la bague de protection 1, est en contact avec l'arbre de transmission 3 pour la fixation de la bague de protection 1 sur l'arbre de transmission 3. Une face arrière 15 opposée à la face avant 17 de la plaque 11 de la bague de protection 1 est ici plane et s'étend de façon sensiblement radiale par rapport à l'axe de ladite bague de protection 1 qui est confondu avec l'axe Z de l'arbre de transmission. Par sensiblement radiale, on entend ici que cette face arrière 15 forme, en tout point de sa section axiale, un angle compris entre 60 et 120 degrés avec l'axe de ladite bague de protection 1, de préférence égal à 90 degrés.

Lorsque la bague de protection 1 est montée autour de l'arbre de transmission 3, cette face arrière 15 est orientée vers le joint 2. La face arrière 15 est adaptée à être positionnée à une distance axiale Dl du joint 2 et du carter 4 de la boîte de vitesses supérieure ou égale à 1 mm, de préférence comprise entre 1 et 3 mm.

La bague de protection 1 est de préférence recouverte par un élément de déflexion du carter 4 de la boîte de vitesses. Cet élément de déflexion comporte ici un auvent 41 faisant saillie au-dessus de la bague de protection 1 pour recouvrir entièrement au moins la plaque 11, en débordement d'au moins 1 mm, c'est-à-dire de sorte que la distance D3 entre la face avant 17 de la plaque 11 de la bague de protection 1 et l'aplomb d'une extrémité libre 42 de l'auvent 41 est supérieure ou égale à 1 mm. L'auvent 41 s'étend en porte-à-faux au-dessus de la bague de protection 1 à partir du carter 4 de la boîte de vitesses. Cet auvent 41 fait ici partie intégrante du carter 4 de la boîte de vitesses. Sa face inférieure 43 orientée vers la bague de protection 1 s'étend de préférence parallèlement à l'axe Z de l'arbre de transmission 3, à une distance radiale D2 de l'extrémité libre 16 de la plaque 11 de la bague de protection 1 supérieure à 1 mm et de préférence comprise entre 1 et 2 mm. Alternativement, l'auvent peut être formé par une pièce rapportée sur le carter par tout moyen connu de l'homme du métier. En variante, la bague de protection peut être recouverte par une manchette axiale du joint s'étendant sensiblement parallèlement à l'axe de l'arbre de transmission au-dessus de la partie de déflexion de la bague de protection en débordement d'au moins 1 mm. Les distances axiales et radiales entre le joint et la bague de protection sont alors également supérieures à 1 mm. Lorsque le véhicule roule, la bague de protection 1 protège le joint 2 en jouant un rôle de déflecteur contre une grande partie des projections d'eau et de poussières en direction du joint 2. De plus, les particules les plus grosses dont le diamètre est supérieur aux distances axiale et radiale entre la bague de protection 1 et le carter 4 et/ou le joint 2 ne peuvent pas s'introduire entre la bague de protection 1 et le joint 2.

L'arbre de transmission 3 et la bague de protection 1 qui lui est solidaire sont en rotation autour de leur axe commun, tandis que le joint est fixe et immobile dans le référentiel du véhicule. Dans l'éventualité où de l'eau chargée de particules est introduite entre la bague de protection 1 et le joint 2, par exemple, lors du passage d'un gué, cette eau est évacuée vers l'extérieur du carter de la boîte de vitesses par centrifugation grâce à la bague de protection selon l'invention. Pour cela, la face arrière 15 de la plaque 11 de la bague de protection 1 qui forme une surface radiale plane en rotation, met en mouvement l'eau par frottement. Ce mouvement est centrifuge et tend à éloigner l'eau de l'arbre de transmission 3. L'eau est ainsi guidée le long de la face arrière 15 de la partie de déflexion de ladite bague jusqu'au bord périphérique 16 libre de la plaque 11. Ce bord périphérique 16 forme avec la face inférieure 43 de l'auvent 41 du carter 4 un passage 30 autorisant l'évacuation de l'eau vers l'extérieur. La bague de protection 1 présente de préférence un diamètre strictement supérieur à 58 mm qui assure que l'eau soit efficacement centrifugée jusqu'au bord périphérique 16 libre de la plaque 11. La distance axiale Dl comprise de préférence entre 1 et 3 mm, la distance radiale D2 comprise de préférence entre 1 et 2 mm ainsi que le diamètre strictement supérieur à 58 mm de la bague de protection 1 assurent que le mouvement centrifuge de l'eau n'est pas empêché par le frottement sur les surfaces immobiles du joint 2 et du carter 4 de la boîte de vitesses et permet d'assurer une évacuation efficace de l'eau et des polluants contenus dans cette eau par centrifugation. La présence de l'auvent 41 du carter 4 qui recouvre au moins la partie de déflexion de la bague de protection 1 en débordement d'au moins 1 mm assure que l'eau qui ruisselle sur le carter 4 goutte à l'aplomb de l'extrémité libre 42 de l'auvent 41 devant la bague de protection 1, et ne passe pas entre la bague de protection 1 et le joint 2 à travers le passage 30. La figure 3 illustre un deuxième mode de réalisation de la bague de protection selon l'invention dans une configuration du groupe motopropulseur différente de celle représentée sur les figures 1 et 2.

Comme dans le premier mode de réalisation, un joint 102 à lèvres assure une liaison étanche entre un carter 104 d'une boîte de vitesses et un arbre de transmission 103 accueilli dans une ouverture 107 du boîtier de différentiel 106. Le joint 102 représenté sur la figure 3 présente des caractéristiques similaires à celles du joint 2 décrit précédemment. Ainsi, il comporte un fond 125 disposé de préférence perpendiculairement à l'axe Z de l'arbre de transmission 103, à partir duquel s'étendent vers l'intérieur de la boîte de vitesses deux ailesvitesse latérales 124 périphérique et 126 interne sensiblement perpendiculaires au fond 125. L'aile latérale 124 périphérique présente une surface extérieure 129 qui est en contact avec le carter 104 de la boîte de vitesses. L'aile latérale 126 interne présente une surface 127 orientée vers l'arbre de transmission 103. Une lèvre d'étanchéité 121 principale située à l'extrémité libre de l'aile latérale 126 interne s'étend à partir de cette surface 127. Elle est plaquée contre l'arbre de transmission 103 par un ressort 120 pour assurer l'étanchéité de la liaison entre le joint 102 et l'arbre de transmission 103. Le joint 102 se distingue du joint 2 décrit précédemment en ce qu'il ne comporte qu'une seule lèvre anti-poussières 122 et en ce qu'il comporte une manchette axiale 150 qui sera décrite en détail plus loin. La lèvre anti-poussières 122 se présente ici sous la forme d'un rebord flexible réalisé par exemple en PTFE (polytétrafluoréthylène) qui s'étend, avant insertion de l'arbre de transmission 103, dans le prolongement du fond 125, radialement en direction de l'axe du joint 102.

Lorsque l'arbre de transmission 103 est inséré à l'intérieur du joint 102, cette lèvre anti-poussières 122 se replie vers l'aile latérale 126 interne du joint 102, en regard de la surface 127, et est appliquée contre l'arbre de transmission 103, comme représenté sur la figure 3.

Comme dans le premier mode de réalisation, la bague de protection 101 est fixée sur l'arbre de transmission 103 devant le joint 102 à l'extérieur du carter 104 de la boîte de vitesses par tout moyen connu de l'homme du métier par exemple par collage ou par clipsage dans une rainure. Elle est réalisée dans un matériau résistant à l'eau, par exemple, en matière plastique, en inox ou en élastomère. Dans ce second mode de réalisation de l'invention, la bague de protection 101 présente une section axiale en forme de U et comporte une ouverture d'évacuation 160 traversant une aile latérale 113 périphérique de ladite bague de protection 101.

La bague de protection 101 comporte un fond 111 formant la branche centrale du U et s'étendant sensiblement radialement par rapport à l'axe de cette bague de protection 101. Ledit axe de cette bague est confondu avec l'axe Z de l'arbre de transmission 103 lorsque la bague 101 de protection est fixée autour de l'arbre de transmission 103. Deux ailes latérales 112, 113 s'étendent à partir d'une face arrière 115 de ce fond 125 perpendiculairement à celui-ci. Cette face arrière 115 est orientée vers le joint 102 lorsque la bague de protection 101 est en place autour de l'arbre de transmission 103.

Cette face arrière 115 du fond 111 de la bague de protection 101 est de préférence plane, et s'étend de façon sensiblement radiale par rapport à l'axe de la bague de protection, confondu avec l'axe Z de l'arbre de transmission. Par sensiblement radiale, on entend ici que cette face arrière 115 forme avec l'axe de la bague de protection 101, en tout point de sa section axiale, un angle compris entre 60 et 120 degrés, de préférence égal ici à 90 degrés. L'aile latérale 112 intérieure borde l'ouverture centrale de la bague de protection 101 et est en contact avec l'arbre de transmission 103 lorsque la bague de protection 101 est montée autour de l'arbre de transmission 103. Elle forme une partie de fixation de la bague de protection 101 sur l'arbre de transmission 103. Le fond 111 constitue avec l'aile latérale 113 périphérique la partie de déflexion de la bague de protection 101.

Cette aile latérale 113 périphérique présente une face intérieure 116 qui borde la face arrière 115 du fond 111. Cette face intérieure 116 de l'aile latérale 113 périphérique s'étend de façon sensiblement axiale par rapport à l'axe de la bague de protection, confondu avec l'axe Z de l'arbre de transmission.

Par sensiblement axiale, on entend ici que cette face intérieure 116 forme avec l'axe de la bague de protection 101, en tout point de sa section axiale, un angle compris entre -40 et +40 degrés. Cet angle est ici de préférence égal à 0 degré. L'aile latérale 113 périphérique présente de plus une ouverture d'évacuation 160 traversante. Cette ouverture d'évacuation 160 est ici circulaire et présente un diamètre compris entre 2 et 4 mm, de préférence égal à 3 mm. Alternativement, on peut envisager des ouvertures d'évacuation de formes différentes, de section présentant une aire comprise de préférence entre 6 et 13 mm2.

Alternativement, l'aile latérale périphérique peut comporter un nombre quelconque d'ouvertures d'évacuations traversantes. L'aile latérale 113 périphérique comporte une extrémité libre 114 évasée, c'est-à-dire recourbée vers l'extérieur de la bague de protection 101. La bague de protection 101 présente de préférence une dimension radiale hors tout, c'est-à-dire une dimension maximale selon un axe perpendiculaire à l'axe de la bague de protection 101, inférieure ou égale à 58 mm. L'utilisation de cette bague de protection 101 est ainsi particulièrement avantageuse dans les cas où la géométrie du carter 104 de la boîte de vitesses ne permet pas l'utilisation d'une bague de protection 1 telle que décrite dans le premier mode de réalisation, dont le diamètre est supérieur à 58 mm. Dans l'éventualité où de l'eau chargée de particules est introduite entre la bague de protection 101 et le joint 102, par exemple, lors du passage d'un gué, cette eau est évacuée vers l'extérieur du carter 104 de la boîte de vitesses à travers l'ouverture d'évacuation 160 grâce à la bague de protection 101 selon l'invention. En effet, lors du fonctionnement du véhicule, la bague de protection 101 solidaire de l'arbre de transmission 103 est en rotation, tandis que le joint est fixe. L'eau piégée entre la bague de protection 101 et le joint 102 est plaquée contre la face arrière 115 du fond 111 de cette bague de protection 101, et guidée vers la face intérieure 116 qui borde cette face arrière 115. Elle peut alors être évacuée vers l'extérieur par l'ouverture d'évacuation 160.

Une surface interne 161 de l'ouverture d'évacuation 160 de l'aile latérale 113 périphérique est de préférence tangente à la face arrière 115 du fond 111 de la bague de protection 101 de sorte que l'évacuation de l'eau plaquée contre la face arrière 115 du fond 111 de cette bague de protection 101 est facilitée.

Alternativement, on peut envisager que l'ouverture d'évacuation se situe n'importe où sur l'aile latérale 113 périphérique. Comme précisé précédemment, le joint 102 présente ici la particularité de comporter une manchette axiale 150. Cette manchette axiale 150 s'étend ici en porte-à-faux au-dessus de la bague de protection 101 à partir du fond 125 du joint 102, de façon à recouvrir partiellement la bague de protection 101. La manchette axiale 150 recouvre de préférence l'extrémité libre 114 de l'aile latérale 113 périphérique jusqu'à l'aplomb de la paroi interne 161 de l'ouverture d'évacuation 160, de sorte que cette ouverture d'évacuation 160 n'est pas recouverte par cette manchette axiale 150. L'évacuation de l'eau par cette ouverture d'évacuation 160 est ainsi favorisée, car elle n'est pas limitée par le recouvrement de l'ouverture d'évacuation 160 par la manchette axiale 150. Cette manchette axiale 150 s'étend de préférence parallèlement à l'axe Z de l'arbre de transmission 103. Le recouvrement partiel de la bague de protection 101 limite avantageusement les projections de poussières, d'eau et de gravillons pouvant s'introduire entre la bague de protection 101 et le joint 102. Comme dans le premier mode de réalisation, la bague de protection 101 est adaptée à être positionnée à une distance axiale D3 du joint 102 et du carter 104 de la boîte de vitesses supérieure ou égale à 1 mm, de préférence comprise entre 1 et 3 mm. La distance radiale D4 entre l'extrémité libre 114 évasée de l'aile latérale 113 périphérique de la bague de protection 101 et la surface interne 151 de la manchette axiale 150 est supérieure à 1 mm, de préférence comprise entre 1 et 2 mm.

En pratique, la bague de protection 101 protège ainsi le joint 102 contre les particules les plus grosses dont le diamètre est supérieur aux distances axiale D3 et radiale D4 qui ne peuvent pas s'introduire entre la bague de protection 101 et le joint 102. La bague de protection 101 défléchit également une grande partie des projections d'eau et de poussières pouvant atteindre le joint 102. En variante, la manchette axiale recouvre partiellement l'ouverture d'évacuation 160, au maximum jusqu'à l'axe de l'ouverture d'évacuation 160 de sorte que la manchette axiale du joint d'étanchéité recouvre une partie de ladite ouverture d'évacuation présentant une section dont l'aire est inférieure à la moitié de l'aire totale de la section de cette ouverture d'évacuation. Il est alors prévu une distance radiale D5 entre le débouché de l'ouverture d'évacuation et la surface interne de cette manchette axiale de préférence supérieure à 1,5 mm de telle sorte que le recouvrement de l'ouverture d'évacuation ne limite pas l'évacuation de l'eau par cette ouverture d'évacuation. En variante encore, l'ouverture d'évacuation peut être recouverte totalement par la manchette axiale du joint.

Selon une autre variante, la bague de protection peut être totalement ou partiellement recouverte par un auvent s'étendant à partir du carter de la boîte de vitesses, en porte-à-faux au-dessus de cette bague de protection, comme dans le premier mode de réalisation décrit. Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, celle-ci assure que la quantité d'eau introduite entre la bague de protection 1 et le joint 2 est diminuée et que cette eau est évacuée. L'eau ne s'insinue donc pas jusqu'à la lèvre d'étanchéité du joint, qui gagne en durée de vie. Les risques de fuite de la boîte de vitesses sont ainsi réduits. La présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés mais l'homme du métier saura y apporter toute variante conforme à son esprit. Cette bague de protection peut être montée sur tout arbre de transmission d'un groupe motopropulseur. On peut envisager d'autres géométries pour ladite bague de protection.

En particulier, on peut envisager que la face arrière de la partie de déflexion présente une forme quelconque, de révolution ou non, par exemple conique, concave ou convexe. Cette face arrière et éventuellement la face intérieure de la partie de déflexion de la bague peuvent présenter une surface structurée, avec des reliefs, par exemple, des stries radiales. L'élément de déflexion du carter de la boîte de vitesses formant un auvent ainsi que la manchette axiale du joint s'étendant en recouvrement de la bague de protection peuvent présenter des géométries différentes, en particulier, ils peuvent être inclinés en direction de la bague de protection de manière à former un angle avec l'axe de l'arbre de transmission par exemple comprise entre -40 et +40 degrés.

Claims (19)

REVENDICATIONS

1. Bague de protection (1 ; 101) d'un joint (2, 102) d'étanchéité dynamique entre une pièce fixe (4 ; 104) et un arbre de transmission (3 ; 103) d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile, comportant une partie de fixation (12 ; 112) sur l'arbre de transmission (3 ; 103) et une partie de déflexion (11 ; 111) ayant au moins une face arrière (15 ; 115) sensiblement radiale qui, après fixation, est située en vis-à-vis du joint d'étanchéité (2 ; 102), caractérisée en ce que ladite face arrière (15 ; 115) de la partie de déflexion (11 ; 111) présente un bord périphérique (16) libre ou bordé par une face intérieure (116) ajourée de ladite partie de déflexion.

2. Bague de protection (1) selon la revendication précédente, dans laquelle le bord périphérique (16) de la face arrière (15) de la partie de déflexion (11) est libre.

3. Bague de protection (1) selon la revendication précédente, dans laquelle la face arrière (15) de la partie de déflexion (11) présente un diamètre strictement supérieur à 58 mm.

4. Bague de protection (1) selon l'une des revendications 2 et 3, présentant une section axiale en forme de L, dont la petite branche constitue ladite partie de fixation (12) et dont la grande branche constitue ladite partie de déflexion (11).

5. Bague de protection (101) selon la revendication 1, dans laquelle le bord périphérique de la face arrière (115) de la partie de déflexion (111) est bordé par une face intérieure (116) sensiblement axiale de ladite partie de déflexion, une ouverture d'évacuation (160) débouchant sur ladite face intérieure étant ménagée dans la partie de déflexion (111).

6. Bague de protection (101) selon la revendication précédente, dans laquelle l'ouverture d'évacuation (160) est adjacente à la face arrière (115) de la partie de déflexion (111).

7. Bague de protection (101) selon l'une des revendications 5 et 6, présentant une section axiale en forme de U, dont l'aile latérale (112) intérieure axiale constitue ladite partie de fixation et dont la branche centrale radiale constitue avec l'autre aile latérale (113) périphérique axiale la partie de déflexion (111).

8. Bague de protection (101) selon la revendication précédente, dans laquelle l'aile latérale (113) périphérique axiale de la partie de déflexion (111) présente une extrémité libre (114) évasée.

9. Bague de protection (101) selon l'une des revendications 5 à 8, danslaquelle la dimension radiale hors tout de la bague de protection (101) est inférieure ou égale à 58 mm.

10. Bague de protection (101) selon l'une des revendications 5 à 9, dans laquelle l'ouverture d'évacuation (160) présente une section d'aire comprise entre 5 6 mm2 et 13 mm2.

11. Groupe motopropulseur comportant une pièce fixe (4 ; 104) accueillant un joint d'étanchéité (2 ; 102) assurant une liaison étanche dynamique avec un arbre de transmission (3 ; 103), ledit joint d'étanchéité (2 ; 102) étant protégé par une bague de protection (1 ; 101) selon l'une des revendications 10 précédentes.

12. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente, comportant un élément de déflexion (41) rapporté sur ou venu de matière avec ladite pièce fixe (4) et s'étendant en recouvrement total ou partiel de la bague de protection (1). 15

13. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente, dans lequel ledit élément de déflexion (41) recouvre au moins ladite partie de déflexion de la bague de protection (1) en débordement d'au moins 1 mm.

14. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications 12 et 13, dans lequel la distance radiale (D2), entre la bague de protection (1) et l'élément 20 de déflexion (41) est supérieure à 1 mm.

15. Groupe motopropulseur selon la revendication 11, dans lequel ledit joint d'étanchéité (102) présente une manchette axiale (150) s'étendant en recouvrement total ou partiel de la bague de protection (101).

16. Groupe motopropulseur selon la revendication précédente, dans 25 lequel la manchette axiale du joint d'étanchéité recouvre au moins la partie de déflexion de la bague de protection en débordement d'au moins 1 mm.

17. Groupe motopropulseur selon la revendication 15 dans sa dépendance avec la revendication 5, dans lequel la manchette axiale (150) du joint d'étanchéité (102) recouvre une partie de ladite ouverture d'évacuation (160) 30 présentant une section dont l'aire est inférieure à la moitié de l'aire totale de la section de cette ouverture d'évacuation (160).

18. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications 15 à 17, dans lequel la distance radiale (D4) entre la bague de protection (101) et la manchette axiale (150) est supérieure à 1 mm. 35

19. Groupe motopropulseur selon l'une des revendications 11 à 18, dans lequel la bague de protection (1, 101) est positionnée à une distance axiale (Dl, D3) du joint (2, 102) et de la pièce fixe (4, 104) supérieure à 1 mm.