FR2844327A1 - Sealing joint for shaft comprises ring shaped armature carrying sealing material forming sealing lip, cylindrical protector ring inside joint leaves joint when subject to axial force releasing lips during shaft installation - Google Patents
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Abstract
Description
Joint d'étanchéité et dispositif de transmission de couple comportant unSeal and torque transmission device comprising a
tel joint L'invention se rapporte à un joint d'étanchéité destiné à such seal The invention relates to a seal intended for
assurer l'étanchéité notamment entre un carter et un arbre, 5 ainsi qu'à un dispositif de transmission de couple comportant un tel joint. sealing in particular between a casing and a shaft, 5 and to a torque transmission device comprising such a seal.
L'invention concerne plus particulièrement un joint d'étanchéité destiné à être placé entre une ouverture d'un carter et un arbre plongeant dans le carter, comprenant une 1o armature ayant la forme générale d'un d'anneau et un matériau d'étanchéité porté par l'armature formant au moins une lèvre The invention relates more particularly to a seal intended to be placed between an opening of a casing and a shaft dipping into the casing, comprising a 1o reinforcement having the general shape of a ring and a sealing material carried by the frame forming at least one lip
d'étanchéité vers l'intérieur du joint. sealing towards the inside of the seal.
Dans certaines applications, l'ouverture sur laquelle est disposé le joint doit accueillir un arbre qui est cannelé à son 15 extrémité. Les cannelures des arbres présentent en générale des arêtes vives qui sont susceptibles d'abîmer le joint lors de In certain applications, the opening on which the seal is placed must accommodate a shaft which is grooved at its end. The splines of the shafts generally have sharp edges which are liable to damage the seal during
l'introduction de l'extrémité de l'arbre dans la carter. the introduction of the end of the shaft into the casing.
Pour résoudre ce problème, il est connu de disposer une To solve this problem, it is known to have a
gaine de protection autour des lèvres du joint lors du montage 20 de l'arbre, la gaine étant ensuite retirée après le montage. protective sheath around the lips of the seal during assembly of the shaft, the sheath then being removed after assembly.
Cependant, cette solution pose d'autres problèmes. En effet, l'extraction de la gaine après le montage de l'arbre constitue une opération supplémentaire pour un opérateur. De plus, cette opération est rendue difficile en raison d'une part 25 de l'accessibilité toujours plus réduite des organes d'un véhicule et, d'autre part, de la nécessité de ne pas abîmer le joint lors du retrait de la gaine de protection. La gaine de protection est par ailleurs susceptible d'être oubliée par However, this solution poses other problems. Indeed, the extraction of the sheath after the assembly of the shaft constitutes an additional operation for an operator. In addition, this operation is made difficult because on the one hand of the ever-reduced accessibility of the components of a vehicle and, on the other hand, of the need not to damage the seal when the sheath is removed. protection. The protective sheath is also likely to be forgotten by
l'opérateur après le montage de l'arbre. the operator after mounting the shaft.
Un but de la présente invention est de pallier tout ou An object of the present invention is to overcome all or
partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. part of the drawbacks of the prior art noted above.
A cette fin, le joint d'étanchéité selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le 3183OIEDC dép&t FR préambule ci-dessus, comprenant un protecteur, est essentiellement caractérisé en ce que le protecteur est apte à quitter l'intérieur du joint lorsqu'il est soumis à une force d'intensité déterminée selon une direction sensiblement 5 parallèle à l'axe de révolution du joint, de façon à libérer automatiquement les lèvres lors d'un montage d'un arbre à To this end, the seal according to the invention, moreover conforms to the generic definition given by the above preamble 3183OIEDC dep & t FR, comprising a protector, is essentially characterized in that the protector is capable of leaving the interior of the seal when subjected to a force of intensity determined in a direction substantially parallel to the axis of revolution of the seal, so as to automatically release the lips when mounting a shaft to
l'intérieur du joint.inside the joint.
Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - le protecteur a la forme générale d'une bague cylindrique, - le protecteur est maintenu par encliquetage à l'intérieur du joint, - la surface extérieure du protecteur comporte des ergots i5 de maintien destinés à coopérer avec le joint, pour permettre la désolidarisation du protecteur et du joint par déformation élastique relative de ces derniers, - la surface extérieure du protecteur comporte des ergots de maintien destinés à coopérer avec l'armature du joint, L'invention concerne également un un dispositif de transmission de couple comportant un carter contenant des organes mécaniques mobiles, une entrée dans laquelle est disposé un arbre de transmission et un joint d'étanchéité disposé au niveau de l'entrée entre le carter et l'arbre, 25 caractérisé en ce que le joint d'étanchéité est conforme à l'une Furthermore, the invention may include one or more of the following characteristics - the protector has the general shape of a cylindrical ring, - the protector is held by snap-fastening inside the seal, - the outer surface of the protector has i5 retaining lugs intended to cooperate with the seal, to allow the protector and the seal to be detached by relative elastic deformation of the latter, - the outer surface of the protector comprises retaining lugs intended to cooperate with the frame of the seal, The invention also relates to a torque transmission device comprising a housing containing movable mechanical members, an inlet in which is disposed a transmission shaft and a seal placed at the entrance between the housing and the shaft, 25 characterized in that the seal conforms to one
quelconque des caractéristiques précédentes. any of the foregoing features.
Selon d'autres particularités avantageuses - l'arbre de transmission comporte un épaulement sur sa surface externe conformé de façon que, lors du montage de 30 l'arbre dans le carter, l'épaulement vient en butée sur le protecteur et désolidarise ce dernier du joint puis l'entraîne à l'intérieur du carter, 31830/EDC dépôt FR - le carter comporte un logement destiné à accueillir le protecteur désolidarisé du joint lors du montage de l'arbre dans le carter, - le logement destiné à accueillir le protecteur est formé 5 par un évidement dans le carter définissant un interstice pour le protecteur entre le carter et l'arbre, - le logement destiné à accueillir le protecteur forme une butée axiale pour le protecteur de façon que, lorsque l'arbre est en position montée dans le carter, le protecteur est 1o maintenu axialement dans une position déterminée entre According to other advantageous features - the transmission shaft has a shoulder on its external surface shaped so that, when the shaft is mounted in the casing, the shoulder abuts the protector and separates the latter from the seal then drives it inside the casing, 31830 / EDC depot FR - the casing includes a housing intended to receive the protector detached from the seal during assembly of the shaft in the casing, - the housing intended to receive the protector is formed by a recess in the casing defining a gap for the protector between the casing and the shaft, the housing intended to receive the protector forms an axial stop for the protector so that, when the shaft is in the mounted position in the casing, the protector is 1o held axially in a determined position between
l'épaulement de l'arbre et la butée axiale du carter. the shoulder of the shaft and the axial stop of the casing.
D'autres particularités et avantages apparaîtront à la Other features and advantages will appear on the
lecture de la description ci-après, faite en référence aux reading of the description below, made with reference to
figures dans lesquelles: - les figures 1 à 3 représentent des vues en coupe de trois étapes successives du montage d'un arbre de transmission dans un carter différentiel comportant un joint d'étanchéité conforme à un mode de réalisation préféré de l'invention, - la figure 4 représente une vue en coupe du joint 20 d'étanchéité des figures 1 à 3, - la figure 5 représente une vue en perspective et en coupe du joint des figures 1 à 4 la figure 6 représente une vue en coupe agrandie d'un détail de la figure 2 illustrant l'agencement du joint 25 d'étanchéité sur le carter, - la figure 7 représente une vue en coupe agrandie d'un détail de la figure 3 illustrant l'agencement du joint d'étanchéité dans le carter lorsque l'arbre est en position montée, - la figure 8 représente une vue en coupe d'un empilement Figures in which: - Figures 1 to 3 show sectional views of three successive steps of mounting a drive shaft in a differential housing comprising a seal according to a preferred embodiment of the invention, - Figure 4 shows a sectional view of the seal of Figures 1 to 3, - Figure 5 shows a perspective and sectional view of the seal of Figures 1 to 4 Figure 6 shows an enlarged sectional view of a detail of FIG. 2 illustrating the arrangement of the seal 25 on the casing, - FIG. 7 represents an enlarged sectional view of a detail of FIG. 3 illustrating the arrangement of the seal in the casing when the shaft is in the assembled position, - Figure 8 shows a sectional view of a stack
d'une série de joints d'étanchéité conformes à l'invention. a series of seals in accordance with the invention.
31830/EDC dépôt FR Un détail d'un carter 2 d'un différentiel de véhicule et une extrémité 14 cannelée d'un arbre 9 de transmission sont représentés aux figures 1 à 3. Classiquement, le carter 2 comporte une ouverture 10 prévue pour accueillir l'extrémité 14 de l'arbre 9. Un joint d'étanchéité 1 est monté sur l'ouverture 10 du carter 2 pour empêcher d'une part la sortie d'huile du carter 2 31830 / EDC depot EN A detail of a casing 2 of a vehicle differential and a grooved end 14 of a transmission shaft 9 are shown in Figures 1 to 3. Conventionally, the casing 2 has an opening 10 provided to accommodate the end 14 of the shaft 9. A seal 1 is mounted on the opening 10 of the casing 2 to prevent on the one hand the oil outlet from the casing 2
et, d'autre part, l'entrée de salissure dans ce carter 2. and, on the other hand, the entry of dirt into this casing 2.
En se référant aux figures 4 et 5, le joint 1 selon 1o l'invention comporte une armature 3, par exemple métallique, Referring to Figures 4 and 5, the seal 1 according to 1o the invention comprises a frame 3, for example metallic,
ayant la forme générale d'un d'anneau. L'armature 3 comporte une portion 15 repliée vers l'extérieur formant un rebord destiné à prendre appui sur la bordure de l'ouverture 10 du carter 2 (figure 5). L'armature 3 comporte également trois 1s portions 15, 17, 18 repliées vers l'intérieur de l'anneau. having the general shape of a ring. The frame 3 comprises a portion 15 folded outwardly forming a flange intended to bear on the edge of the opening 10 of the casing 2 (Figure 5). The frame 3 also comprises three 1s portions 15, 17, 18 folded towards the inside of the ring.
Un matériau d'étanchéité 13, tel qu'un élastomère, est fixé sur la surface extérieure de l'armature 3, pour assurer l'étanchéité dite "statique" du système (entre le carter 2 et l'armature 3). Un matériau d'étanchéité 13 est également fixé 20 dans la partie intérieure de l'armature 3, de façon à former deux lèvres 4, 5 d'étanchéité destinées à reposer sur l'arbre 9 pour assurer l'étanchéité dite "dynamique" et une fonction de "cache poussière". Classiquement, un ressort 37 annulaire peut être associé à une lèvre 4. Le joint 1 comporte également 25 à son entrée une collerette 18 formant une lèvre rigide prévue A sealing material 13, such as an elastomer, is fixed on the external surface of the frame 3, to ensure the so-called "static" seal of the system (between the casing 2 and the frame 3). A sealing material 13 is also fixed 20 in the inner part of the frame 3, so as to form two sealing lips 4, 5 intended to rest on the shaft 9 to ensure the so-called "dynamic" sealing and a "dust cover" function. Conventionally, an annular spring 37 can be associated with a lip 4. The seal 1 also includes at its inlet a flange 18 forming a rigid lip provided
pour guider l'entrée d'un arbre dans le joint 1. to guide the entry of a shaft into the joint 1.
Le joint 1, comporte également un anneau rigide 19 disposé entre la lèvre 5 cache poussière et la collerette guide 18. L'anneau 19 rigide est prévu d'une part pour former un 30 cache poussière et, d'autre part, pour guider un protecteur 6 The seal 1 also includes a rigid ring 19 disposed between the lip 5 dust cover and the guide flange 18. The rigid ring 19 is provided on the one hand to form a dust cover and, on the other hand, to guide a protector 6
disposé à l'intérieur du joint 1. arranged inside the seal 1.
Le protecteur 6 a, par exemple, la forme générale d'une Protector 6 has, for example, the general shape of a
bague cylindrique.cylindrical ring.
3830/FEDC dépôt FR Les lèvres 4, 5 d'étanchéité reposent sur la surface extérieure du protecteur 6. Le protecteur 6 forme ainsi un écran empêchant que les arêtes vives des cannelures d'un 3830 / FEDC depot FR The sealing lips 4, 5 rest on the outer surface of the protector 6. The protector 6 thus forms a screen preventing the sharp edges of the grooves from
arbre n'entrent en contact avec les lèvres 4, 5. shaft come into contact with the lips 4, 5.
Selon l'invention, le protecteur 6 est apte à quitter According to the invention, the protector 6 is able to leave
l'intérieur du joint 1 lorsqu'il est soumis à une force d'intensité déterminée selon une direction sensiblement parallèle à l'axe 27 de révolution du joint 1, de façon à libérer automatiquement les lèvres 4, 5 lors d'un montage d'un arbre 9 à l'intérieur du 10 joint 1. the interior of the seal 1 when it is subjected to a force of intensity determined in a direction substantially parallel to the axis 27 of revolution of the seal 1, so as to automatically release the lips 4, 5 during mounting '' a shaft 9 inside the joint 1.
De préférence, le protecteur 6 est maintenu par encliquetage à l'intérieur du joint 1. Par exemple, la surface extérieure du protecteur 6 comporte des ergots 7 de maintien destinés à coopérer avec une portion 16 de l'armature 3 qui 15 est repliée vers l'intérieur du joint. De cette façon, la désolidarisation du protecteur 6 et du joint 1 est obtenue par une simple déformation élastique du protecteur et/ou du Preferably, the protector 6 is held by snap-fastening inside the seal 1. For example, the outer surface of the protector 6 comprises retaining lugs 7 intended to cooperate with a portion 16 of the frame 3 which is folded towards inside the joint. In this way, the separation of the protector 6 and the seal 1 is obtained by a simple elastic deformation of the protector and / or the
joint 1.attached 1.
Le montage d'un arbre 9 dans un carter 2 pourvu d'un joint 20 d'étanchéité 1 conforme à l'invention va à présent être décrit en référence aux figures 1 à 3, 6 et 7. Le joint 1 est monté de façon connue au niveau de l'ouverture 10 du carter 2 (figure 6). L'extrémité 14 cannelée de l'arbre 9 est approché de l'ouverture 10 (figure 1) puis introduite dans le carter 2 à 25 travers le joint 1 (figure 2). Le diamètre de l'extrémité 14 The mounting of a shaft 9 in a casing 2 provided with a seal 20 according to the invention will now be described with reference to Figures 1 to 3, 6 and 7. The seal 1 is mounted so known at the opening 10 of the casing 2 (Figure 6). The grooved end 14 of the shaft 9 is approached to the opening 10 (FIG. 1) then introduced into the casing 2 through the seal 1 (FIG. 2). The diameter of the end 14
cannelée de l'arbre 9 est inférieur au diamètre intérieur du protecteur 6. De cette façon, l'extrémité 14 de l'arbre 9 coulisse à l'intérieur du joint 1 et de son protecteur 6, les arêtes des cannelures n'entrant pas en contact avec les lèvres 30 4, 5 d'étanchéité (figure 2). spline of the shaft 9 is less than the inside diameter of the protector 6. In this way, the end 14 of the shaft 9 slides inside the seal 1 and its protector 6, the edges of the splines not entering in contact with the sealing lips 4, 5 (FIG. 2).
A une position déterminée sur sa longueur, l'arbre 9 présente une portion de diamètre supérieur au diamètre intérieur du protecteur 6, mais inférieur au diamètre intérieur du joint 1. Le raccordement entre ces deux portions de 35 diamètres différents forme un épaulement 11 sur l'arbre 9 qui 31830/EDC dépôt FR vient en butée sur le protecteur 6 et pousse ce dernier vers l'intérieur du carter 2 (figure 3). L'arbre 9 désolidarise ainsi le At a determined position along its length, the shaft 9 has a portion of diameter greater than the interior diameter of the protector 6, but less than the interior diameter of the seal 1. The connection between these two portions of 35 different diameters forms a shoulder 11 on the 'shaft 9 which 31830 / EDC FR deposit abuts on the protector 6 and pushes the latter towards the inside of the casing 2 (Figure 3). The shaft 9 thus dissociates the
protecteur 6 du joint 1 et libère les lèvres 4, 5 d'étanchéité. protector 6 of the seal 1 and releases the lips 4, 5 for sealing.
De préférence, le carter 2 (ou un boîtier interne 20 au 5 carter 2) comporte un logement 12 spécialement destiné à accueillir le protecteur 6 désolidarisé du joint 1 lors du Preferably, the casing 2 (or an internal box 20 to the casing 2) comprises a housing 12 specially intended to receive the protector 6 detached from the seal 1 during the
montage de l'arbre 9 dans le carter 2. mounting of the shaft 9 in the casing 2.
Le logement 12 destiné à accueillir le protecteur 6 peut être formé, par exemple, par un évidement dans le carter 20 10 définissant un interstice pour le protecteur 6 entre le carter 20 et l'arbre 9 (figures 3, 6 et 7). De préférence, le logement 12 pour le protecteur 6 forme une butée axiale 21 pour le protecteur 6 de façon que, lorsque l'arbre 9 est en position montée, le protecteur 6 est maintenu axialement dans une îs position déterminée entre l'épaulement 11 de l'arbre 9 et la The housing 12 intended to receive the protector 6 can be formed, for example, by a recess in the casing 20 10 defining a gap for the protector 6 between the casing 20 and the shaft 9 (FIGS. 3, 6 and 7). Preferably, the housing 12 for the protector 6 forms an axial stop 21 for the protector 6 so that, when the shaft 9 is in the mounted position, the protector 6 is held axially in a determined position between the shoulder 11 of tree 9 and the
butée axiale 21.axial stop 21.
On conçoit donc aisément que l'invention, tout en étant de structure simple et peu coteuse, permet de résoudre les problèmes de l'art antérieur. En particulier, le joint conforme à 20 l'invention présente une grande facilité de montage et nécessite moins d'intervention manuelle par rapport à l'art antérieur. Par ailleurs, l'ensemble constitué par le joint et son protecteur selon l'invention présente une forme et une tenue 25 permettant l'empilement de plusieurs joints 1 (figure 8). Un tel empilement peut être avantageusement utilisé dans un outil It is therefore easily understood that the invention, while being simple and inexpensive in structure, makes it possible to solve the problems of the prior art. In particular, the seal according to the invention has great ease of assembly and requires less manual intervention compared to the prior art. Furthermore, the assembly constituted by the seal and its protector according to the invention has a shape and an outfit 25 allowing the stacking of several seals 1 (FIG. 8). Such a stack can advantageously be used in a tool
automatisé de montage du joint.automated seal assembly.
L'invention a été décrite dans une application à un carter différentiel de transmission, cependant, l'invention peut 30 s'appliquer à toute autre application équivalente, et notamment à tout type de transmission mécanique qu'elle soit transversale The invention has been described in an application to a differential transmission casing, however, the invention can be applied to any other equivalent application, and in particular to any type of mechanical transmission whether transverse
ou longitudinale.or longitudinal.
31830/EDC dépôt FR31830 / EDC filing FR
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0211057A FR2844327B1 (en) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | SEAL AND TORQUE TRANSMISSION DEVICE COMPRISING SUCH A SEAL. |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0211057A FR2844327B1 (en) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | SEAL AND TORQUE TRANSMISSION DEVICE COMPRISING SUCH A SEAL. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2844327A1 true FR2844327A1 (en) | 2004-03-12 |
| FR2844327B1 FR2844327B1 (en) | 2004-11-26 |
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ID=31725893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0211057A Expired - Fee Related FR2844327B1 (en) | 2002-09-06 | 2002-09-06 | SEAL AND TORQUE TRANSMISSION DEVICE COMPRISING SUCH A SEAL. |
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|---|---|
| FR (1) | FR2844327B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006055450A1 (en) * | 2006-11-24 | 2008-05-29 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Mounting aid for retaining mounting part during mounting of gearbox parts of e.g. feed pump, of motor vehicle, has separating line provided in supporting body for opening supporting body with grip that stands on supporting body |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB634848A (en) * | 1945-10-20 | 1950-03-29 | John Harold Freeman Stewart | Improvements in fluid sealing device |
| EP0942208A2 (en) * | 1998-03-09 | 1999-09-15 | Firma Carl Freudenberg | Sealing assembly |
-
2002
- 2002-09-06 FR FR0211057A patent/FR2844327B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2844327B1 (en) | 2004-11-26 |
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