FR2686671A1 - Tubular sleeve with bellows for protecting a joint - Google Patents
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Abstract
Description
MANCHETTE TUBULAIRE A SOUFFLET POUR LA PROTECTION D'UN
JOINT
La présente invention concerne une manchette tubulaire à soufflet pour la protection d' un joint entre deux éléments de joint, notamment d'un joint articulé d' un arbre rotatif, formée par un corps tubulaire en matière élastique ayant une configuration globalement effilée en forme de cône et comprenant une première zone d' extrémité, agencée pour être fixée par serrage sur un premier des éléments de joint, une zone centrale pourvue de plis ou d'ondulations formant un soufflet extensible et flexible, et une seconde zone d' extrémité agencée pour être fixée par serrage sur le second élément du joint, celui-ci ayant un diamètre inférieur à celui du premier élément, chacune des dites zones d' extrémité comprenant plusieurs sections annulaires de raccordement échelonnées en direction axiale et ayant des diamètres différents pour coopérer sélectivement avec un élément de joint de diamètre correspondant, chacune desdites sections annulaires ayant une surface annulaire interne d'appui et une gorge annulaire externe pour un moyen de serrage.TUBULAR CUFF WITH BELLOWS FOR THE PROTECTION OF A
JOINT
The present invention relates to a tubular bellows cuff for protecting a joint between two joint elements, in particular an articulated joint of a rotary shaft, formed by a tubular body of elastic material having a generally tapered configuration in the form of cone and comprising a first end zone, arranged to be fixed by clamping on a first of the joint elements, a central zone provided with folds or undulations forming an expandable and flexible bellows, and a second end zone arranged for be fixed by clamping on the second element of the joint, the latter having a diameter less than that of the first element, each of said end zones comprising several annular connection sections staggered in axial direction and having different diameters to cooperate selectively with a joint element of corresponding diameter, each of said annular sections having a s internal annular bearing surface and an external annular groove for a clamping means.
On utilise de telles manchettes en caoutchouc en particulier, mais pas exclusivement, dans les véhicules à moteur, pour protéger les joints homocinétiques des arbres de transmission, ainsi que des joints du mécanisme de direction, afin d'empêcher que le joint perde son lubrifiant et qu'il reçoive de la saleté et de l'humidité. Une manchette telle que définie ci-dessus est décrite dans le brevet européen n" 157559. Pour s'adapter à des éléments de joint de différents diamètres, ses deux parties d'extrémités ont une configuration en gradins, leurs sections annulaires ayant chacune une forme cylindrique reliée à la section adjacente par un flasque annulaire situé dans un plan radial.Such rubber cuffs are used in particular, but not exclusively, in motor vehicles, to protect the constant velocity joints of the drive shafts, as well as of the joints of the steering mechanism, in order to prevent the joint from losing its lubricant and that it receives dirt and moisture. A cuff as defined above is described in European Patent No. 157559. To adapt to joint elements of different diameters, its two end parts have a stepped configuration, their annular sections each having a shape cylindrical connected to the adjacent section by an annular flange located in a radial plane.
La manchette a une configuration globalement effilée en direction de son extrémité la plus étroite, si ce n'est que cette extrémité se termine par une section cylindrique ayant un diamètre supérieur à celui de la plus petite section de raccordement. Par ailleurs, le même document prévoit de former la manchette au moyen d' un corps tubulaire ayant une fente longitudinale dont les deux bords ont des profils complémentaires hermaphrodites, qui s' emboîtent 1' un dans 1' autre lorsqu'on veut refermer la fente après montage de la manchette autour du joint.The cuff has a generally tapered configuration towards its narrowest end, except that this end ends in a cylindrical section having a diameter greater than that of the smallest connecting section. Furthermore, the same document provides for forming the cuff by means of a tubular body having a longitudinal slot, the two edges of which have hermaphrodite complementary profiles, which fit one into the other when the slot is to be closed. after fitting the cuff around the joint.
Cette manchette connue présente certains inconvénients, notamment à cause de la configuration en gradins de ses zones d'extrémités, destinées à être coupées pour se terminer à un diamètre voulu correspondant à celui de l' élément de joint. Il va de soi qu'une bonne correspondance n' est obtenue que pour certaines valeurs particulières des diamètres des éléments. La forme en gradins demande relativement beaucoup de matière et rend difficile l'incorporation d' un renforcement à l'intérieur du caoutchouc de la manchette. En outre, la hauteur relativement grande des flasques reliant les gradins crée une rigidité excessive dans le plan radial, compliquant la mise en place de la manchette.This known cuff has certain drawbacks, in particular because of the stepped configuration of its end zones, intended to be cut to end at a desired diameter corresponding to that of the joint element. It goes without saying that a good match is only obtained for certain particular values of the diameters of the elements. The stepped shape requires relatively a lot of material and makes it difficult to incorporate a reinforcement inside the rubber of the cuff. In addition, the relatively large height of the flanges connecting the steps creates excessive rigidity in the radial plane, complicating the installation of the cuff.
La présente invention a pour but de fournir une manchette tubulaire évitant les inconvénients mentionnés ci-dessus et présentant notamment une forme facile à réaliser, s'adaptant aisément à des éléments de joints de différents diamètres et permettant un montage facile et sûr.The object of the present invention is to provide a tubular cuff avoiding the drawbacks mentioned above and in particular having a shape that is easy to produce, easily adapting to seal elements of different diameters and allowing easy and safe mounting.
A cet effet, une manchette selon l'invention est caractérisée en ce que chaque zone d'extrémité est sensiblement conique sur toute sa longueur et en ce que les surfaces annulaires internes des dites sections de raccordement ont une forme conique.To this end, a cuff according to the invention is characterized in that each end zone is substantially conical over its entire length and in that the internal annular surfaces of said connection sections have a conical shape.
De préférence, les surfaces annulaires internes des sections de raccordement d'une des zones d' extrémités sont mutuellement alignées suivant un même cône. Lesdites gorges annulaires internes peuvent avoir un profil transversal incurvé ou trapézoïdal. La seconde zone d'extrémité peut comporter un bord annulaire sensiblement cylindrique, formant la partie de plus petit diamètre de la manchette.Preferably, the internal annular surfaces of the connection sections of one of the end zones are mutually aligned along the same cone. Said internal annular grooves may have a curved or trapezoidal transverse profile. The second end zone may have a substantially cylindrical annular edge, forming the part of smaller diameter of the cuff.
Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, ledit corps tubulaire comporte sur toute sa longueur une fente longitudinale dont les bords ont des profils complémentaires respectifs à rainure et languette, agencés pour être assemblés par emboîtement et fixation avec collage pour former la manchette après montage du corps tubulaire autour du joint, et en outre la rainure et la languette ont toutes deux des faces opposées convergentes leur donnant un profil transversal trapézoïdal ou similaire. Grâce à ce profil il est possible d'assembler facilement les deux bords de la fente par emboîtement dans la direction circonférencielle de la manchette, et la languette présente cependant une rigidité suffisante grâce à son épaisseur plus importante à la base. En particulier l'épaisseur de la base peut être égale ou supérieure aux trois quarts de la largeur de la languette.In a particularly advantageous embodiment, said tubular body has over its entire length a longitudinal slot whose edges have respective complementary profiles with groove and tongue, arranged to be assembled by interlocking and fixing with bonding to form the cuff after assembly of the body tubular around the joint, and furthermore the groove and the tongue both have opposite converging faces giving them a transverse trapezoidal profile or the like. With this profile it is possible to easily assemble the two edges of the slot by interlocking in the circumferential direction of the cuff, and the tongue however has sufficient rigidity due to its greater thickness at the base. In particular, the thickness of the base can be equal to or greater than three quarters of the width of the tongue.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés - la figure 1 est une vue d'ensemble en coupe axiale d'une manchette tubulaire conique selon l'invention, - la figure 2 est une vue détaillée agrandie d'une partie de la figure 1, et - la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale d' une fente longitudinale d'un corps tubulaire destiné à former la manchette.Other characteristics and advantages of the present invention will appear in the following description of an exemplary embodiment, with reference to the accompanying drawings - Figure 1 is an overall view in axial section of a conical tubular cuff according to the invention , - Figure 2 is an enlarged detailed view of part of Figure 1, and - Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a longitudinal slot of a tubular body intended to form the cuff.
La figure 1 représente en coupe axiale la manchette telle qu'elle est fabriquée, cette manchette pouvant être utilisée sous sa forme entière ou raccourcie pour être adaptée aux diamètres respectifs des éléments du joint qu'elle doit protéger. La manchette est formée par un corps tubulaire 1 en matière élastomère, éventuellement renforcée par des éléments textiles. Un côté de ce corps est partagé par une fente longitudinale 2 permettant d'ouvrir le corps pour 1' engager latéralement sur le joint. Cette fente est ensuite refermée comme on le décrira plus loin.La manchette a une forme générale conique et sa longueur comprend trois parties différentes, à savoir une première zone d'extrémité 3, destinée à être fixée sur le premier élément du joint à protéger, une zone centrale 4 déformable axialement, grâce à des plis ou ondulations 5 formant un soufflet, et une seconde zone d' extrémité 6 destinée à être fixée sur le second élément du joint, présentant un diamètre plus petit que le premier. D' une manière générale, cette différence de diamètre entre les éléments d'un joint articulé ou coulissant est prévue pour qu'on puisse aisément mettre à nu le joint par un déplacement axial de la manchette.FIG. 1 represents in axial section the cuff as it is manufactured, this cuff being able to be used in its whole form or shortened to be adapted to the respective diameters of the elements of the joint which it must protect. The cuff is formed by a tubular body 1 made of elastomeric material, possibly reinforced by textile elements. One side of this body is shared by a longitudinal slot 2 making it possible to open the body to engage it laterally on the joint. This slot is then closed as will be described later. The cuff has a generally conical shape and its length comprises three different parts, namely a first end zone 3, intended to be fixed on the first element of the seal to be protected, a central zone 4 which is axially deformable, by means of folds or corrugations 5 forming a bellows, and a second end zone 6 intended to be fixed to the second element of the joint, having a smaller diameter than the first. In general, this difference in diameter between the elements of an articulated or sliding joint is provided so that the joint can easily be exposed by axial displacement of the cuff.
La première zone d'extrémité 3 se compose de cinq sections annulaires de raccordement 7a-7e, séparées par des encoches annulaires 8 permettant à un utilisateur de couper facilement la manchette au-delà de la zone de raccordement qu'il désire utiliser pour fixer la manchette sur le premier élément de joint. Chaque section annulaire 7a-7e présente une surface annulaire interne 9a-9e destinée à être pressée sur la surface périphérique de l'élément de joint, par serrage d'un collier autour de la section annulaire. Les surfaces internes 9a-9e sont striées afin de limiter le glissement. Elles ont une forme conique qui leur assure à chacune un appui correct dans une certaine gamme de diamètre de l'élément de joint. Ces surfaces peuvent être alignées mutuellement suivant un cône commun, comme le montre le dessin, ou bien avoir une conicité un peu plus accentuée que celle de la forme générale de la manchette dans cette zone, de façon que le diamètre d'un bord de l'une des surfaces annulaires 9a-9e soit presque égal au diamètre du bord adjacent de la surface annulaire voisine, pour s adapter à une gamme quasi continue de diamètre des éléments de joints.The first end zone 3 is composed of five annular connection sections 7a-7e, separated by annular notches 8 allowing a user to easily cut the cuff beyond the connection zone which he wishes to use to fix the cuff on the first joint element. Each annular section 7a-7e has an internal annular surface 9a-9e intended to be pressed on the peripheral surface of the seal element, by tightening a collar around the annular section. The internal surfaces 9a-9e are striated in order to limit slipping. They have a conical shape which gives them each a correct support in a certain range of diameter of the joint element. These surfaces can be aligned mutually along a common cone, as shown in the drawing, or have a taper a little more accentuated than that of the general shape of the cuff in this area, so that the diameter of an edge of the one of the annular surfaces 9a-9e is almost equal to the diameter of the adjacent edge of the adjacent annular surface, to adapt to an almost continuous range of diameter of the joint elements.
La seconde zone d'extrémité 6 de la manchette se présente de la même manière et se compose, dans le cas présent, de quatre sections annulaires de raccordement 7f-7i, séparées par des encoches annulaires 8 et présentant des surfaces annulaires internes 9f-9i qui sont également coniques, leurs diamètres diminuant en direction de l'extrémité 10 de la manchette. The second end region 6 of the cuff has the same appearance and consists, in this case, of four annular connection sections 7f-7i, separated by annular notches 8 and having internal annular surfaces 9f-9i which are also conical, their diameters decreasing towards the end 10 of the cuff.
La figure 2 représente plus en détail le profil de cette extrémité 10 de la manchette et la section annulaire de raccordement 7i. Elle montre aussi que le corps en élastomère 1 de la manchette est renforcé intérieurement par une carcasse textile 11 présentant, dans chaque section annulaire de raccordement, une légère gorge 12 à profil trapézoïdal, permettant une meilleure prise de l'organe de serrage.Figure 2 shows in more detail the profile of this end 10 of the cuff and the annular connection section 7i. It also shows that the elastomer body 1 of the cuff is internally reinforced by a textile carcass 11 having, in each annular connection section, a slight groove 12 with a trapezoidal profile, allowing better grip of the clamping member.
Celui-ci sera placé autour de la manchette dans une gorge annulaire externe 13 s' étendant entre des bourrelets annulaires 14 qui délimitent les fentes 8 prévues pour la coupe de la manchette. La figure 2 montre également que, dans le cas présent, 1' extrémité 10 de la manchette est formée par un bord cylindrique 15 ayant une surface interne d'appui 16 qui est également cylindrique, son diamètre correspondant au diamètre du plus petit élément de joint susceptible de recevoir la manchette.This will be placed around the cuff in an external annular groove 13 extending between annular beads 14 which delimit the slots 8 provided for cutting the cuff. FIG. 2 also shows that, in the present case, the end 10 of the cuff is formed by a cylindrical edge 15 having an internal bearing surface 16 which is also cylindrical, its diameter corresponding to the diameter of the smallest joint element likely to receive the cuff.
La figure 3 montre une autre caractéristique avantageuse du corps tubulaire 1. I1 s'agit d'une vue de détail de la fente 2, suivant une coupe dans un plan radial à un emplacement quelconque de la longueur du corps 1. Un premier bord 20 de la fente 2 est pourvu d'une languette 21 à section trapézoïdale, tandis que l'autre bord 22 comporte une rainure 23 ayant une section trapézoïdale qui correspond à celle de la languette 21, mais légèrement plus profonde. Une fois que le corps tubulaire fendu 1 a été coupé à une extrémité ou aux deux, pour que ses extrémités aient les diamètres voulus, on le met en place sur le joint et l'on assemble définitivement les deux bords 20 et 22 de la fente pour former la manchette tubulaire. De manière connue, cet assemblage s' effectue à l'aide d'une colle qui fait l'objet d'une réaction analogue à la vulcanisation, de sorte que les deux bords de la fente sont liés très solidement. La forme trapézoïdale de la languette 21 est particulièrement utile dans une telle opération, car la languette s engage dans la rainure 23 aisément et sans provoquer un déplacement important de la colle. De plus, comme la languette est relativement épaisse à sa base, elle est plus rigide qu'une languette à faces parallèles de meme section. FIG. 3 shows another advantageous characteristic of the tubular body 1. It is a detailed view of the slot 2, along a section in a radial plane at any location along the length of the body 1. A first edge 20 of the slot 2 is provided with a tongue 21 with trapezoidal section, while the other edge 22 has a groove 23 having a trapezoidal section which corresponds to that of the tongue 21, but slightly deeper. Once the split tubular body 1 has been cut at one or both ends, so that its ends have the desired diameters, it is placed on the joint and the two edges 20 and 22 of the slot are finally assembled to form the tubular cuff. In known manner, this assembly is carried out using an adhesive which is the subject of a reaction similar to vulcanization, so that the two edges of the slot are very tightly bonded. The trapezoidal shape of the tongue 21 is particularly useful in such an operation, because the tongue engages in the groove 23 easily and without causing a significant displacement of the adhesive. In addition, as the tongue is relatively thick at its base, it is more rigid than a tongue with parallel faces of the same section.
La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, mais elle s'étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. The present invention is not limited to the embodiment described above, but it extends to any modification or variant obvious to a person skilled in the art.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9201057A FR2686671A1 (en) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | Tubular sleeve with bellows for protecting a joint |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR9201057A FR2686671A1 (en) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | Tubular sleeve with bellows for protecting a joint |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2686671A1 true FR2686671A1 (en) | 1993-07-30 |
Family
ID=9426186
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9201057A Withdrawn FR2686671A1 (en) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | Tubular sleeve with bellows for protecting a joint |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2686671A1 (en) |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |