FR3012862A1

FR3012862A1 - Joint annulaire

Info

Publication number: FR3012862A1
Application number: FR1360781A
Authority: FR
Inventors: Benoit Jarry
Original assignee: Faurecia Sieges dAutomobile SAS
Current assignee: Faurecia Sieges dAutomobile SAS
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2015-05-08
Anticipated expiration: 2033-11-04
Also published as: FR3012862B1

Abstract

L'invention concerne un joint annulaire (1) comportant une rondelle plate (2) et un cordon annulaire en caoutchouc (3), le cordon comportant un ou plusieurs évidements débouchant dans une face en contact avec la rondelle.

Description

B12959 - 3519 1.FR 1 JOINT ANNULAIRE Domaine La présente description concerne, de façon générale, la mécanique automobile et, plus particulièrement, la réalisation d'un joint annulaire.

Exposé de l'art antérieur On a souvent besoin d'intercaler un joint annulaire entre deux pièces lors d'un assemblage. On utilise le plus souvent un joint torique en caoutchouc, le cas échéant associé à une rondelle métallique, l'ensemble formant un joint annulaire rapporté autour d'un axe d'assemblage (par exemple, la tige d'un boulon, l'axe d'un arbre de rotation, etc.) de deux pièces entre elles. Lors de l'assemblage, le joint en caoutchouc est écrasé sous l'effort de la pression d'assemblage. Les tolérances de fabrication des joints en caoutchouc font que l'effort à appliquer pour obtenir une épaisseur d'écrasement donnée n'est pas toujours identique d'un joint à un autre. De plus, la capacité d'écrasement du joint peut se trouver limitée par le volume dans lequel il est logé.

B12959 - 3519 1.FR 2 Résumé Un mode de réalisation de la présente description vise la réalisation d'un joint annulaire qui pallie tout ou partie des inconvénients des joints connus.

Un autre mode de réalisation vise un joint annulaire qui puisse, malgré les tolérances de fabrication, avoir une hauteur finale identique pour un effort de compression donné. Un autre mode de réalisation vise un joint annulaire particulièrement adapté à des applications dans lesquelles le 10 volume occupé par le joint est limité. Un autre mode de réalisation vise un joint annulaire plus particulièrement destiné à l'assemblage d'un moteur de réhausse de siège pour véhicule automobile. Ainsi, un mode de réalisation prévoit un joint 15 annulaire comportant : une rondelle plate ; et un cordon annulaire en caoutchouc, comportant un ou plusieurs évidements débouchant dans une face en contact avec la rondelle. 20 Selon un mode de réalisation, ledit cordon est fixé à ladite rondelle. Selon un mode de réalisation, la rondelle comporte une ou plusieurs lumières ou un ou plusieurs orifices, à l'aplomb du ou des évidements du cordon. 25 Selon un mode de réalisation, le cordon comporte, hors du ou des évidements, une base plane reposant sur la rondelle. Selon un mode de réalisation, la rondelle est dans un matériau plus rigide que le caoutchouc du cordon. Selon un mode de réalisation, la rondelle est 30 métallique. Selon un mode de réalisation, la section du cordon s'inscrit dans un rectangle surmonté d'un demi-disque. Selon un mode de réalisation, la hauteur du cordon est approximativement égale à la largeur de sa base.

B12959 - 3519 1.FR 3 Selon un mode de réalisation, la largeur du ou des évidements à la base du cordon représente un tiers de la largeur de cette base. Selon un mode de réalisation, le cordon comporte 5 plusieurs évidements en arcs de cercle. Selon un mode de réalisation, le cordon est collé sur la rondelle. Selon un mode de réalisation, l'assemblage du cordon à la rondelle résulte du moulage du cordon. 10 Brève description des dessins Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : 15 la figure 1 est une représentation en perspective d'un mode de réalisation d'un joint annulaire ; les figures 2A et 2B illustrent des sections respectives du joint de la figure 1 selon les plans A et B de la figure 1 ; 20 la figure 3 est une courbe illustrant la variation de la force de compression nécessaire autour d'une valeur nominale en fonction du niveau de compression d'un cordon en caoutchouc ; les figures 4A et 4B sont des vues, respectivement de dessus d'un mode de réalisation d'une rondelle et de dessous 25 d'un cordon annulaire, d'un mode de réalisation du joint de la figure 1 ; les figures SA et 5B sont des vues, respectivement de dessus d'un mode de réalisation d'une rondelle et de dessous d'un cordon annulaire, d'un autre mode de réalisation du joint 30 de la figure 1 ; et la figure 6 est une vue en perspective et partiellement en coupe d'un exemple d'application du joint de la figure 1 à un moteur de réhausse pour siège de véhicule automobile.

B12959 - 3519 1.FR 4 Description détaillée De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures. Par souci de clarté, seuls les éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation 5 décrits ont été représentés et seront détaillés. En particulier, les méthodes de réalisation du cordon en caoutchouc par injection n'ont pas été détaillées, les modes de réalisation décrits étant compatibles avec les procédés usuels d'obtention d'un joint en caoutchouc. 10 Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes 'avant', 'arrière', 'haut', 'bas', 'gauche', 'droite', etc., ou relative, tels que les termes 'dessus', 'dessous', `supérieur', 'inférieur', etc. ou à des qualificatifs 15 d'orientation, il est fait référence à un joint dans l'orientation des figures. Sauf précision contraire, les expressions approximativement, sensiblement et, de l'ordre de, signifient à 10% près. La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de 20 réalisation d'un joint annulaire 1. Le joint 1 se compose d'une rondelle plate 2 surmontée d'un cordon annulaire 3 en caoutchouc. La rondelle 2 est en un matériau plus rigide que le caoutchouc, par exemple on utilise une rondelle métallique. Les figures 2A et 2B sont des vues en perspective et 25 en coupe illustrant la section du joint 1 respectivement dans les plans A et B de la figure 1. Comme il ressort plus particulièrement des figures 2A et 2B, la section du cordon 3 s'inscrit dans une surface pouvant s'apparenter préférentiellement à un rectangle surmonté d'un 30 demi-disque. La hauteur h du cordon 3 est, de préférence, approximativement égale à la largeur 1 de sa base. Comme il ressort de la figure 2A, la base du cordon en caoutchouc, côté rondelle 2, est évidée au moins sur certaines parties. Le reste de la base est, de préférence, plane de façon 35 à reposer sur la face supérieure de la rondelle.

B12959 - 3519 1.FR La fonction des évidements 32 réalisés dans le cordon en caoutchouc est double. D'une part cela permet de compenser les tolérances de fabrication des cordons en termes de résistance à la compression, de façon à pouvoir assurer un 5 écrasement approximativement constant avec un niveau de charge de compression donné. D'autre part, les espaces libres 32 dans la section du cordon 3 permettent de loger la matière écrasée lors de la compression. Ainsi, l'encombrement global du joint 1 reste approximativement le même, ce qui facilite son utilisation 10 dans des espaces partiellement fermés, en préservant une hauteur finale approximativement constante, donc un effort de compression approximativement constant. La figure 3 est un graphe schématique illustrant la force de compression CL, appliquée à un élément de caoutchouc en 15 fonction de l'écrasement RC de cet élément de caoutchouc. L'allure 35 en pointillés illustre le cas d'un joint torique plein usuel. L'allure 37 en trait plein fait ressortir que la plage d'écrasement p obtenue avec un joint annulaire 1 du type décrit ci-dessus est nettement plus stable autour d'un niveau de 20 compression nominal NCL en fonction de la force de compression CL. Avec un joint torique usuel, la force de compression est liée à la longueur de compression vue par le caoutchouc. Différentes formes et volumes peuvent être donnés aux 25 ouvertures 32 réalisées dans le cordon en caoutchouc. A titre d'exemple particulier de réalisation, la largeur L de la section de la rondelle 2 est supérieure à la largeur 1 de la base du cordon 3. Toutefois, en variante, ces largeurs peuvent être identiques. 30 A titre d'exemple particulier de réalisation, la rondelle 2 a une épaisseur comprise entre approximativement 2 et 5 mm et une largeur de quelques millimètres, par exemple entre approximativement 3 et 5 millimètres. Dans la largeur du joint, la largeur des ouvertures 32 35 dans la base du cordon représente, de préférence, approxima- B12959 - 3519 1.FR 6 tivement un tiers de la largeur 1 de la base, et les ouvertures sont centrées en section dans cette base. Les figures 4A et 4B sont des vues, respectivement de dessus d'une rondelle et de dessous d'un cordon annulaire, d'un mode de réalisation du joint de la figure 1. La figure 4A illustre un mode de réalisation d'une rondelle plate métallique 2 adaptée à participer à la formation d'un cordon 3 pourvu en face inférieure d'ouvertures 32. La figure 4B est une vue schématique de dessous d'un mode de réalisation d'un cordon 3 adapté à la rondelle 2 de la figure 4A. Selon ce mode de réalisation, on utilise la rondelle 2 pour fermer un moule d'injection (non représenté) du caoutchouc dont la paroi définit la face externe du cordon 3. Des lumières 22 en arc de cercle, réalisées dans la rondelle 2, servent d'orifices d'injection du caoutchouc dans le moule et définissent, en fonction du flux d'injection, les parties en creux 32 (figure 4B) dans le cordon en caoutchouc. Ce mode de réalisation permet de réaliser facilement le joint annulaire.

Le nombre de lumières 22, donc d'ouvertures 32, peut varier. Dans le mode de réalisation illustré par les figures 4A et 4B, le nombre est au minimum de 2 de façon à maintenir une tenue mécanique de la rondelle. De préférence, ce nombre est au minimum de 3 pour des questions de stabilité du joint annulaire une fois monté, les trois lumières 22 étant régulièrement réparties. Plus le nombre d'ouvertures 32 est important, plus il subsiste des tronçons 34 de section pleine dans le joint, ce qui limite ses capacités d'écrasement. On cherchera donc un compromis entre la capacité d'écrasement souhaitée et la tenue mécanique du joint non monté. Les figures aA et 5B sont des vues, respectivement de dessus d'une rondelle 2' et de dessous d'un cordon annulaire 3', d'un autre mode de réalisation du joint de la figure 1. Selon ce mode de réalisation, le cordon en caoutchouc 3' est réalisé séparément de la rondelle. Dans une telle réalisation, une B12959 - 3519 1.FR 7 rainure 32 annulaire continue peut être formée dans la face inférieure du cordon de caoutchouc. Les position, nombre et forme des lumières ou orifices dans la rondelle 2 ne sont alors plus liées à la fabrication, mais doivent participer à l'évacuation de l'air contenu dans la ou les rainures 32 lors de la compression. Le cordon en caoutchouc est rapporté sur la rondelle en étant, par exemple, collé à celle-ci. La figure 6 est une vue en perspective et en coupe partielle illustrant de façon très schématique un exemple d'application du joint annulaire 1 au montage d'un moteur de réhausse pour siège de véhicule automobile. La représentation de la figure 6 est très schématique et les pièces à assembler n'ont été représentées que par leurs contours externes. Un étage de réduction comporte une pièce inférieure 62 traversée par un axe 64 et sur laquelle est montée une pièce supérieure 66. Un joint 1 est rapporté sur un épaulement 622 de la pièce inférieure 62 et repose sur cet épaulement par le bord interne de la rondelle 2. Lorsque la pièce supérieure 66 est rapportée sur l'ensemble et que l'on applique, par son intermédiaire, une pression sur le joint 1, la hauteur d'écrasement est stable quelque soit les tolérances de fabrication du cordon en caoutchouc. On constate que la pièce 66 définit, par sa forme, un logement fermé par un épaulement 662 dans lequel se loge le joint 1. On trouve ici un intérêt particulier à un joint comportant des parties vides, dans lesquelles la matière peut se loger au lieu de nuire à l'obtention d'une hauteur approximativement constante d'une pièce à l'autre. Un avantage des modes de réalisation qui ont été décrits est qu'ils permettent de préserver l'application d'une 30 force de compression approximativement constante malgré les tolérances de fabrication des éléments en caoutchouc du joint. Un autre avantage des modes de réalisation qui ont été décrits est qu'ils sont particulièrement adaptés à des joints devant être utilisés dans des logements au moins partiellement B12959 - 3519 1.FR 8 fermés, la section du joint autorisant un déplacement de matière à l'intérieur même du volume dans lequel il s'inscrit au repos. Divers modes de réalisation et variantes qui pourront être combinés ont été décrits, diverses variantes et modifi5 cations apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, bien que l'on ait décrit un cordon de section particulière, ce cordon pourra avoir des sections d'autres formes, par exemple, carrée, polygonale, semi-circulaire, etc. Par ailleurs, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation décrits est à la portée 10 de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus et en utilisant des outils de fabrication en eux-mêmes usuels.

Claims

REVENDICATIONS1. Joint annulaire (1) comportant : une rondelle plate (2 ; 2') ; et un cordon annulaire en caoutchouc (3 ; 3'), comportant un ou plusieurs évidements (32) débouchant dans une face en 5 contact avec la rondelle.
2. Joint selon la revendication 1, dans lequel ledit cordon (3 ; 3') est fixé à ladite rondelle (2 ; 2').
3. Joint selon la revendications 1 ou 2, dans lequel la rondelle (2 ; 2') comporte une ou plusieurs lumières (22) ou 10 un ou plusieurs orifices, à l'aplomb du ou des évidements (32) du cordon (3 ; 3').
4. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le cordon (3 ; 3') comporte, hors du ou des évidements (32), une base plane reposant sur la rondelle (2 ; 15 2').
5. Joint selon l'une quelconque des revendication 1 à 4, dans lequel la rondelle (2 ; 2') est en un matériau plus rigide que le caoutchouc du cordon (3 ; 3').
6. Joint selon la revendication 5, dans lequel la 20 rondelle (2 ; 2') est métallique.
7. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la section du cordon (3 ; 3') s'inscrit dans un rectangle surmonté d'un demi-disque.
8. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 25 7, dans lequel la hauteur (h) du cordon (3 ; 3') est approximativement égale à la largeur (1) de sa base.
9. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la largeur du ou des évidements (32) à la base du cordon (3 ; 3') représente un tiers de la largeur de cette base. 30
10. Joint selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel le cordon (3) comporte plusieurs évidements (32) en arcs de cercle.B12959 - 3519 1.FR 10
11. Joint selon l'une quelconque 10, dans lequel le cordon (3 ; 3') est (2 ; 2').
12. Joint selon l'une quelconque 5 11, dans lequel l'assemblage du cordon résulte du moulage du cordon. des revendications 1 à collé sur la rondelle des revendications 1 à (3) à la rondelle (2)