FR2840967A1 - Soufflet d'etancheite, joint de transmission equipe d'un tel soufflet et procede de fixation d'un tel soufflet - Google Patents
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Abstract
Le soufflet (2) comprend un corps de soufflet (10) muni à chaque extrémité d'un talon (11, 12) destiné à assurer un contact étanche avec la périphérie d'un arbre (4) ou d'un élément (7) du joint solidaire d'un arbre (16). Chaque talon (11, 12) comporte un épaulement radialement extérieur faisant transition entre le talon et le corps de soufflet, et une surface d'appui destinée à recevoir un organe (13, 22), telle qu'une bague ou un collier, de fixation étanche du talon contre l'arbre ou l'élément associé. Le premier talon (11) comporte un col d'extrémité s'étendant radialement vers l'extérieur. Pour le second talon (12), la surface d'appui s'étend depuis l'épaulement et se prolonge jusqu'à l'extrémité du talon (12) sans augmentation de diamètre, et l'épaulement est adapté pour former une butée de positionnement longitudinal lors du montage de l'organe de fixation (22). Application aux soufflets à talons fixés par sertissage par rétreint d'une bague fermée.
Description
mama pace de galnage dntreement (11; 11'; 11'].
La presente invention concern e u n soufflst d' etancheite destine a assurer l'etancheite d'un joint de transmission reliant deux arbres, du type comprenant un corps de soufflst muni a cheque extremite d'un talon destine a assurer un contact etanche avec la peripherie d'un arbre ou d'un element du joint solidaire d'un arbre, chaque talon comportant un epaulement radia lement exterieur faisant transition entre le talon et le corps de soufflst et une surface d'appui s'etendant depuis l'epaulement et destinee a recevoir
un organe de fixation etanche du talon contre l'arbre ou ['element associe.
Un tel type de soufflst d'etancheite se rencontre frequemment dispose sur deux arbres, par exemple relies par une articulation ou un joint homocinetique, tel qu'un joint a tripode. Ces soufflets vent realises en elas tomere et possedent des plis concentriques ou helicodaux et confinent du
lubrifiant dans lequel baigne ['articulation ou le joint.
La fixation de ce type de soufflst est realisee, de fa,con connue, par le serrage d'organes de fixation sur chacun des talons du soufflet, le ser rant ainsi fermement contre chacun des arbres ou contre une piece solidaire de chaque arbre. Ces organes de fixation peuvent etre des bagues fermees, des colliers, notamment a oreille, ou tout autre element approprie. Sauf dete rioration majeure de la membrane du soufflet, ies zones les plus critiques quant a la bonne etancheite du dispositif vent localisees au niveau des
contacts serres entre l'interieur des talons et l'arbre correspondent.
Dans le cas ou les organes de fixation vent des bagues fermees serties par retreint, une diffficulte se presente. En effet, I'operation de sertis sage d'une bague de fixation sur la surface d'appui du talon necessite d'enfiler et de positionner la bague sur le talon, puis de la retreindre pour l'amener par deformation plastique a son etat monte. Le retreint de la bague de fixation se compose alors d'une premiere phase de deformation de cette bague pour amener sa surface interne en contact simple avec la surface d'appui du talon, puis d'une deuxieme phase de deformation de la bague
pour la faire penetrer dans le talon en comprimant la surface d'appui.
Contrairement a la deuxieme phase, la premiere phase de deformation ne contribue en rien au serrage entre le talon et l'arbre correspondent. Cepen
dant, cette premiere phase implique un premier niveau de deformation plas-
tique de la bague de fixation, augmentant ainsi les risques de sa deteriora-
tion eVou de sa rupture lors de la seconde phase de montage, notamment si ce montage est automatise, ou lors de sollicitations ulterieures en fonction nement. Le but de ['invention est de prevenir les inconvenients mentionnes ci-dessus en proposant un soufflst qui garantisse une excellente etancheite et dont le montage reduise les risques d'erreur en positionnement et de de
terioration prematuree des organes de fixation.
Conformement a ['invention, ce but est atteint avec un soufflst d'etancheite du type precise, dans lequel un premier des deux talons com porte, a son extremite opposee a celle reliee au corps de soufflet, un col d'extremite s'etendant radialement vers l'exterieur, et dans lequel, pour le second talon, la surface d'appui se prolonge sans augmentation de diametre exterieur jusqu'a l'extremite du talon, et l'epaulement est adapte pour former une butee de positionnement longitudinal lors du montage de l'organe de fixation. Le soufflst peut comprendre l'une ou plusieurs-des caracteristi ques suivantes, prises isolement ou selon toutes les combinaisons techni quement possibles: - le second talon est exterieurement de revolution et la surface d'appui du second talon est sensiblement cylindrique; - la surface d'appui du second talon comporte une gorge circu laire; - la gorge est situee a une distance de l'epaulement du second ta lon sensiblement egale a la longueur de la surface interne de l'organe de fixation et est destinee a former un repere visuel de positionnement longitu
dinal lors du montage de l'organe de fixation.
- les talons ont des diametres differents, et ledit premier talon est
le talon de petit diametre.
L'invention a egalement pour objet un joint de transmission, du type comprenant deux arbres, un organe de transmission articule reliant les deux arbres, un soufflst d'etancheite destine a assurer l'etancheite du joint, et deux organes de fixation des extremites respectives du soufflst sur un arbre ou sur un element du joint solidaire d'un arbre, les deux organes de fixation etant serres sur ces extremites avec un soufflst d'etancheite tel que defini ci-dessus et tel que, a l'etat monte du soufflet, un col d'extremite for mant butee fait saillie radialement sur chaque talon du soufflet du c6te exte
rieur de cheque organe de fixation.
Suivant d'autres caracteristiques du joint de transmission suivant ['invention: - I'organe de fixation comprime la surface d'appui associee du ta lon du second talon du soufflst en faisant dispara^tre au moins partiellement la gorge circulaire de la surface d'appui; - I'organe de fixation est une bague fermee sertie par retreint sur le talon associe; et - I'organe de fixation est un collier a oreille pincee serti sur le talon associe. L'invention a egalement pour objet un procede de fixation d'un soufflst d'etancheite pour former un joint de transmission du type compre nant deux arbres, un soufflst d'etancheite destine a assurer l'etancheite du joint, et deux organes de fixation des extremites respectives du soufflst sur un arbre ou sur un element du joint solidaire d'un arbre, les deux organes de fixation etant respectivement montes sur chacune des extremites par les etapes successives d'enfilement de l'organe de fixation sur l'extremite asso ciee, de positionnement longitudinal de l'organe de fixation par rapport a I'extremite associee et de serrage de l'organe de fixation, avec un soufflet d'etancheite tel que defini ci-dessus, et dans lequel l'organe de fixation as socie au second talon presente au repos un diametre interieur sensiblement
egal au diametre exterieur de la surface d'appui du second talon.
Suivant d'autres caracteristiques de ce procede, prises isolement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - I'organe de fixation est une bague fermee, et l'etape de serrage consiste en un retreint de la bague par application sur sa peripherie d'une force uniforme; et I'organe de fixation est un collier a oreille, et l'etape de serrage consiste en un pincement de la base de l'oreille.
L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui
va suivre, donnee uniquement a titre d'exemple et faite en se referent aux dessins sur lesquels: - la figure 1 est une vue de cOte d'un joint de transmission selon I'invention, dont la portion delimitee par les axes en gras est representee en coupe longitudinale; - la figure 1A est une vue en coupe transversale du joint represen te sur la figure 1 selon la ligne A-A; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale simplifiee corres pondant a la zone encerclee 11-ll sur la figure 1, representant une premiere extremite du soufflst selon ['invention, un organe de fixation et un arbre du joint positionnes les uns par rapport aux autres avant serrage de l'organe de fixation; - les figures 3a, 3b et 3_ vent des vues en coupe longitudinale simplifiees correspondent a la zone encerclee lil sur la figure 1; la figure 3a represente la seconde extremite du soufflst suivant ['invention, I'organe de fixation et ['element femelle du joint avant montage; la figure 3b represente ces elements positionnes les uns par rapport aux autres avant le serrage de l'organe de fixation; la figure 3_ represente l'etat final de l'extremite du souf flet serree sur ['element femelle du joint; - les figures 4a, 4b et 4c vent des vues analogues respectivement aux figures 3a, 3b et 3c mais d'un joint suivant un second mode de realisa tion de ['invention; - la figure 5 est une vue analogue a la figure 3b, mais relative a
une variante du joint suivant ['invention.
Sur les figures 1 et 1A est represente un joint de transmission 1, reliant un premier arbre 4 et un second arbre 6. Les deux arbres 4 et 6 vent relies par un organe de transmission mecanique non represente en detail qui necessite une bonne lubrification, au moyen notamment de graisse. Le confinement de ce lubrifiant au niveau du joint est assure par le soufflst 2, qui est fixe a sa petite extremite sur l'arbre 4, solidaire de ['element male 5 du joint, et qui est fixe a sa grande extremite sur la peripherie d'un element
femelle 7 du joint, solidaire de l'arbre 6.
Le soufflet comporte un corps de soufflet 10, constitue d'une membrane elastique, en materiau plastique, a plusieurs plis de diametre croissant a partir de l'arbre 4. Chacune des extremites du soufflet se pre
sense sous la forme d'un talon 11, 12.
La surface interne du talon 11, 12 est destinee a etre serree de fa,con etanche contre la peripherie de l'organe associe. Sur la figure 1, le talon 11 est monte en contact serre sur l'arbre 4 et le talon 12 sur ['element
7. Le talon 11 a done un diametre nettement inferieur a celui du talon 12.
De plus, dans l'exemple represente sur les fgures 1 et 1A, le joint 1 est un joint a tripode, dont ltelement male 5 presente trots tourillons a gales 8, espaces angulairement de 120 les uns des autres. L'element femelle 7 possede des logements 9, chacun destine a recevoir un gales 8. En coupe transversale, le profil exterieur, par rapport a l'axe de l'arbre 6, de ['element femelle 7 est done trilobe et constitue de la succession des profile exterieurs de ces logements 9, tel que represente sur la figure 2. Afin d'assurer l'etancheite du joint, le profil interieur du talon 12 presente un certain nombre d'excroissances dirigees vers l'interieur du joint de telle sorte qu'il soit com
plementaire du profil exterieur de ['element femelle 7 precedemment decrit.
Dans l'exemple represente, le talon 12 possede ainsi un profil interieur trilo
be, alors que sa surface exterieure a une section circulaire.
Sur la figure 2 vent representes le talon 11 du soufflst 2, un or gane de fixation 13 et la partie d'arbre 4 sur laquelle le talon 11 est a monter en contact serre. Avant montage, le talon 11 comporte a la fois un col d'extremite 14, en saillie radialement vers l'exterieur et situe a l'extremite libre du talon 11, et un epaulement 15 radialement exterieur qui fait transi tion entre le corps de soufflst 10 et le talon 11. Une surface d'appui 19 est formee par le talon, entre le col d'extremite 14 et ltepaulement 15. Cette sur face, de meme longueur axiale que celle la surface interne de l'organe de fixation 13, est destinee a recevoir cet organe de fixation. Le talon 11 releve
ainsi classiquement de l'art anterieur.
Sur la figure 3a vent representes le talon 12 du soufflst 2, un organe de fixation 22 et l'extremite de ['element femelle 7 la plus a l'interieur du joint. Le talon 12 comporte un epaulement 16 radialement exterieur qui fait transition entre le corps de soufflst 10 et le talon 12. Le talon comporte, a partir de l'epaulement 16 et jusqu'a son extremite, une surface d'appui 20 destinee a recevoir l'organe de fixation 22. La surface d'appui 20 est sensi blement cylindrique et coaxiale au talon. Le profil interieur en coupe longitu dinale du talon 12 comporte plusieurs saillies 21, sensiblement en forme de V et dirigees vers l'interieur du joint. Ces saillies 21 vent destinees a former des lignes d'etancheite lorsque le talon 12 sera monte serre contre
['element associe 7.
L'organe de fixation 22 se presente sous la forme d'une bague
fermee, en acier ou en aluminium.
La surface exterieure de ['element femelle 7 presente une gorge annulaire 23 situee a proximite de l'extremite de ['element 7. Le profil en coupe longitudinale de cette cavite 23 est destine a cooperer avec les sail lies 21 du profil interieur du talon 12 pour former les lignes d'etancheite evo
quees plus haut.
Le montage du soufflst 2 consiste d'abord a positionner ce souf flet sur les elements 4, 7 du joint dont est recherchee l'etancheite. Pour la fixation du talon 11, I'organe de fixation 13 est enfile sur le talon en franchis sant le col 14 avec un leger jeu radial, avant d'etre positionne en vis-a-vis de
la surface d'appui 19. L'organe 13 est ensuite serre sur la surface 19.
En ce qui concerne le talon 12, I'organe de fixation 22 est enfile sur ce talon avec un leger jeu radial, et est positionne longitudinalement de telle sorte qu'il soit amene en vis-a-vis de la surface d'appui 20, comme re presente sur la figure 3b, en utilisant l'epaulement 16 comme butee de posi tionnement. Enfin, l'organe de fixation 22 est retreint afin de comprimer radia lement la surface d'appui 20, appliquant ainsi une contrainte de serrage du talon 12 sur ['element associe 7 et faisant appara^'tre a l'extremite du talon 12 un col d'extremite 24 en saillie radiale. L'etat monte du talon 12 sur ['element 7 est represente sur la figure 3_. Dans le cas d'une bague fermee comme organe de fixation 22, le serrage consiste en ['application d'une force peripherique uniforme sur la surFace exterieure de la bague. La bague, deja pratiquement en contact simple avec le talon 12, se deforme alors plasti quement en retreint et penetre par sertissage dans le talon 12, ecrasant la
surface d'appui 20 et faisant appara^'tre le col d'extremite 24.
Puisque le talon 12 du soufflst suivant ['invention, a l'etat libre, ne presente pas de col d'extremite mais une surface d'extremite en prolonge ment de la surface d'appui 20, pratiquement aucune deformation prealable de l'organe de fixation 22 n'est necessaire lors du montage pour l'amener en contact avec la surface d'appui 20. L'organe 22 possede en effet au repos
un diametre interieur a peine superieur au diametre de cette surface 20.
Aussi, pour un meme degre de serrage entre le talon 12 et ['element du joint correspondent, le joint 1 comportant un soufflst suivant ['invention permet de diminuer la valeur de deformation de l'organe de fixation 22, c'est-a-dire la difference entre le diametre interieur de l'organe de fixation 22 a l'etat libre et celui apres montage serre, par rapport a des joints du meme type relevant de l'art anterieur. La fiabilite et la reproductibilite du serrage du talon 12 vent
par suite ameliorees.
La figure 4a represente un second mode de realisation de ['invention. Le talon 12 du soufflst 2 suivant ce mode de realisation comporte les memes elements que celui relevant du premier mode de realisation re presente sur la figure 3a, a savoir une surface d'appui 20 et un epaulement 16 radialement exterieur. Cependant, la surface d'appui 20 comporte de plus
une gorge circulaire 26.
Le montage du soufflst 12 suivant ce second mode de realisation est illustre sur la figure 4b.11 est identique a celui du premier mode de reali sation. Avantageusement et tel que represente sur la figure 4b, la gorge 26 sert de repere visuel de positionnement longitudinal de l'organe de fixa tion 22 dans le cas ou cette gorge 26 est situee a une distance sensiblement egale a la longueur de la surface interne de l'organe de fixation 22. En rai son de ce positionnement par rapport a la gorge 26, un leger jeu axial peut
subsister entre l'epaulement 16 et ltorgane de fixation 28 avant serrage.
Le serrage de l'organe de fixation 22 est illustre sur la figure 4_ et se decrit dans les meme termes que dans le cas de la figure 3c. Le serrage de l'organe de fixation 22 fait appara^tre un col d'extremite 24 formant butee, tout en faisant disparaftre partiellement ou totalement la gorge 26 de la sur
face d'appui 20 ecrasee.
Ainsi, dans les deux modes de realisation de ['invention, lorsque
l'organe de fixation 22 est monte serre, le joint de transmission 1 dispose d'un soufflst fixe en contact etanche contre chacun des arbres ou des pieces solidaires des arbres, avec une butee en saillie de chaque cote de l'organe
de fixation.
La presence de la gorge circulaire 26 permet par ailleurs une re partition plus homogene des contraintes de fixation au sein du talon lors de la compression du volume de matiere situee sous la surface d'appui 20
ecrasee par l'organe de fixation 22.
II convient de noter que le profil en coupe transversale de la sur face externe du talon 12 ne se limite pas a un profil circulaire, mais peut pre senter des excroissances dirigees vers l'exterieur, notamment en visa-vis des logements 9 de ['element femelle 7, afin que le talon serre presente une epaisseur de matiere sensiblement constante sur toute sa section. La bague 22 presente alors, au repos, un profil non circulaire correspondent. La pres sion de serrage est ainsi repartie de fa,con plus homogene au sein de la ma
tiere constitutive du talon.
En variante, la bague fermee peut etre remplacee par un collier a oreille comme organe de fixation 22. Le serrage consiste alors en ['application d'une force de pincement au niveau de la base de l'oreille dont est classiquement pourvue un tel collier, deja pratiquement en contact sim ple avec le talon 12. Le pincement de l'oreille entrane la diminution du dia metre interieur du collier, qui penetre dans le talon 12, faisant appara^'tre le
col d'extremite 24.
Par ailleurs, les amenagements respectifs des talons 11 et 12 de crits cidessus vent permutables. Dans ce cas, a ['inverse de l'exemple decrit precedemment, le talon du soufflst qui possede le plus petit diametre pre sente une surface d'appui sans augmentation de diametre exterieur jusquta l'extremite libre de ce talon, et comporte un epaulement de butee pour le positionnement longitudinal d'un organe de fixation, cet epaulement etant rapporte ou forme par la paroi, la plus a l'exterieur du joint, du pli de plus petit diametre du corps de soufflst 10. Le talon de plus grand diametre est quant a lui alors muni a la fois d'un epaulement 16 de transition avec le corps de soufflst 10 et d'un col d'extremite 28, c'esta-dire est par exemple
tel que represente sur la figure 5.
Cette variante est cependant moins avantageuse, car il est relati vement difficile d'effectuer le retreint de ltorgane de serrage, sur des chanes
de montage, du cote du talon 11 de petit diametre.
L'invention s'applique a tout joint de transmission et non seule ment a ceux presentant une symetrie ternaire comme dans les exemples developpes.
Claims (12)
1.- Soufflet d'etancheite destine a assurer l'etancheite d'un joint de transmission reliant deux arbres (4, 6), du type comprenant un corps de soufflet (10) muni a chaque extremite d'un talon (11, 12) destine a assurer un contact etanche avec la peripherie d'un arbre (4) ou d'un element (7) du joint solidaire d'un arbre (6), chaque talon comportant un epaulement radia lement exterieur (15, 16) faisant transition entre le talon (11, 12) et le corps de soufflst (10), et une surface d'appui (19, 20) s'etendant depuis l'epaulement (15, 16) et destinee a recevoir un organe (13, 22) de fixation etanche du talon contre l'arbre ou ['element associe, caracterise en ce qu'un premier (11) des deux talons (11, 12) comporte, a son extremite opposee a celle reliee au corps de soufflst (10) , un col d'extremite (14) s'etendant radia lement vers l'exterieur, et en ce que, pour le second talon (12), la surface d'appui (20) se prolonge sans augmentation de diametre exterieur jusqu'a I'extremite du talon (12), et l'epaulement (16) est adapte pour former une butee de positionnement longitudinal lors du montage de l'organe de fixation (22).
2.- Soufflet suivant la revendication 1, caracterise en ce que le second talon (12) est exterieurement de revolution et la surface d'appui (20)
du second talon (12) est sensiblement cylindrique.
3.- Soufflet suivant l'une des revendications 1 a 2, caracterise en
ce que la surface d'appui (20) du second talon (12) comporte une gorge
circulaire (26).
4.- Soufflet suivant la revendication 3, caracterise en ce que la gorge (26) est situee a une distance de l'epaulement (16) du second talon (12) sensiblement egale a la longueur de la surface interne de l'organe de fixation (22) et est destinee a former un repere visuel de positionnement
longitudinal lors du montage de l'organe de fixation (22).
5. Soufflst suivant l'une quelconque des revendications 1 a 4, ca
racterise en ce que les talons (11, 12) ont des diametres differents, et en ce
que ledit premier talon (11) est le talon de petit diametre.
6.- Joint de transmission, du type comprenant deux arbres (4, 6), un organe de transmission articule reliant ies deux arbres, un soufflst d'etancheite (2) destine a assurer l'etancheite du joint, et deux organes (13, 22) de fixation des extremites respectives du soufflst sur un arbre (4) ou sur un element t7) du joint solidaire d'un arbre (6), les deux organes de fixation (13, 22) etant serres sur ces extremites, caracterise en ce que le soufflst
d'etancheite (2) est suivant l'une des revendications 1 a 5, et en ce que, a
l'etat monte du soufflet, un col d'extremite (14,24) fait saillie radialement sur chaque talon (11, 12) du soufflst du cote exterieur de chaque organe de fixa
tion (13, 22).
7.- Joint de transmission suivant la revendication 6, caracterise en ce que le soufflst est suivant la revendication 3 ou 4, et en ce que l'organe de fixation (22) comprime la surface d'appui (20) associee du second talon (12) du soufflst (2) en faisant dispara^tre au moins partiellement la gorge
1 circulaire (26) de la surface d'appui (20).
8.- Joint de transmission suivant la revendication 6 ou 7, caracte rise en ce que l'organe de fixation (13, 22) est une bague fermee sertie par
retreint sur le talon associe (11, 12).
9.- Joint de transmission suivant la revendication 6 ou 7, caracte rise en ce que l'organe de fixation (13, 22) est un collier a oreille pincee serti
sur le talon associe (11,12).
10.- Procede de fixation d'un soufflst d'etancheite pour former un joint de transmission du type comprenant deux arbres, un soufflet d'etancheite (2) destine a assurer l'etancheite du joint, et deux organes (13, 22) de fixation des extremites respectives du soufflst sur un arbre (4) ou sur un element (7) du joint solidaire d'un arbre (6), les deux organes de fixation (22) etant respectivement montes sur chacune des extremites par les etapes successives d'enfilement de l'organe de fixation (13, 22) sur l'extremite as sociee, de positionnement longitudinal de l'organe de fixation (13, 22) par rapport a l'extremite associee et de serrage de l'organe de fixation (13, 22), caracterise en ce que le soufflst d'etancheite (2) est suivant l'une des reven dications 1 a 5, et en ce que l'organe de fixation (22) associe au second ta lon (12) presente au repos un diametre interieur sensiblement egal au dia
metre exterieurde la surface d'appui (20) du second talon (12).
11.- Procede suivant la revendication 10, caracterise en ce que l'organe de fixation (13, 22) est une bague fermee, et en ce que l'etape de serrage consiste en un retreint de la bague par application sur sa peripherie
d'une force uniforme.
12.- Procede suivant la revendication 10, caracterise en ce que l'organe de fixation (13, 22) est un collier a oreille et en ce que l'etape de
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1666750A1 (fr) * | 2004-12-03 | 2006-06-07 | Fukoku Company Limited | Soufflet de protection pour joint articulé |
| FR3090790A1 (fr) | 2018-12-21 | 2020-06-26 | Psa Automobiles Sa | Ensemble de Soufflet d'étanchéité comportant des moyens d’étanchéité a diversité réduite et manchon formant une partie d’un tel ensemble |
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2002
- 2002-06-17 FR FR0207448A patent/FR2840967B1/fr not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2840967B1 (fr) | 2004-10-15 |
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