FR3072596B1 - METHOD WITH MOUNTING DEPRESSION PROTECTED FROM AN INTERNAL LIP SEAL ON A TREE - Google Patents
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Abstract
Procédé de montage d'un joint circulaire à lèvre intérieure (2) venant dans une course vers une direction avant sur une portée cylindrique (38) d'un arbre (30), avec un emmanchement de son contour extérieur dans un carter (40), ce montage étant réalisé avec un outillage comportant un manchon (12) présentant vers l'avant une partie tubulaire s'ajustant dans le joint (2), qui coulisse sur l'arbre (30) pour protéger ce joint (2) jusqu'à la portée (38), et un nez de presse (20) pressant le joint (2) vers l'avant, ce procédé étant remarquable en ce qu'il applique une dépression sur une face avant de collage (50) du nez de presse (20), assurant un collage sur le manchon (12) en fin de mise en place du joint (2).Method of mounting an inner lip ring (2) in a forward direction race on a cylindrical bearing surface (38) of a shaft (30), with a fitting of its outer contour in a housing (40) , this assembly being carried out with a tool comprising a sleeve (12) presenting forwards a tubular portion fitting in the seal (2), which slides on the shaft (30) to protect this seal (2) until at the bearing surface (38), and a press nose (20) pressing the seal (2) forwards, this method being remarkable in that it applies a depression on a front face of bonding (50) of the nose of press (20), ensuring a bonding on the sleeve (12) at the end of installation of the seal (2).
Description
La présente invention concerne un procédé de montage d’un joint circulaire à lèvre sur un arbre, ainsi qu’un outillage mis en œuvre avec un tel procédé de montage.The present invention relates to a method of mounting a circular lip seal on a shaft, as well as a tool implemented with such an mounting process.
Certains systèmes mécaniques, en particulier des transmissions de véhicule automobile, comportent un arbre de transmission sortant d’un carter contenant une huile, disposant au niveau de cette sortie d’un joint à lèvre circulaire emmanché dans le carter. Le joint présente une lèvre intérieure entourant une portée cylindrique de l’arbre, afin de serrer légèrement cette portée pour assurer une étanchéité dynamique.Certain mechanical systems, in particular motor vehicle transmissions, comprise a transmission shaft emerging from a crankcase containing an oil, having at this outlet a seal with a circular lip fitted into the crankcase. The seal has an inner lip surrounding a cylindrical seat of the shaft, in order to slightly tighten this seat to ensure a dynamic seal.
La lèvre intérieure du joint réalisée dans un élastomère, représente une partie délicate de ce joint qu’il convient de préserver lors du montage afin d’éviter toute blessure ou endommagement qui pourrait provoquer des fuites d’huile lors du fonctionnement.The inner lip of the seal made of an elastomer represents a delicate part of this seal which should be preserved during assembly in order to avoid any injury or damage which could cause oil to leak during operation.
La partie extérieure de l’arbre sortant du carter, en arrière de la portée du joint, peut comporter des formes particulières avec des arêtes vives, comme des cannelures axiales ou des marches entre différents diamètres. Il est nécessaire de franchir avec la lèvre du joint ces formes particulières pour l’emmener jusqu’à la portée de l’arbre disposée vers un côté appelé par convention côté avant, sans risquer de l’accrocher sur ces formes pour éviter de la blesser.The outer part of the shaft emerging from the casing, behind the seat of the seal, may have particular shapes with sharp edges, such as axial grooves or steps between different diameters. It is necessary to cross with the lip of the joint these particular forms to take it to the reach of the tree arranged towards a side called by convention front side, without risking hanging on these forms to avoid injuring it. .
Pour cela un dispositif connu, présenté notamment par le document USAI-20160151896, comporte un manchon présentant vers l’avant une partie cylindrique d’épaisseur réduite s’ajustant dans la lèvre du joint, prévue pour coulisser sur l’arbre en arrière de la portée afin de franchir des cannelures axiales de cet arbre en protégeant le joint.For this, a known device, presented in particular by the document USAI-20160151896, comprises a sleeve having forward a cylindrical part of reduced thickness fitting in the lip of the seal, intended to slide on the shaft behind the carried in order to cross axial splines of this shaft while protecting the joint.
Un nez de presse entoure un rebord circulaire extérieur du manchon disposé en arrière de sa partie cylindrique, pour presser sur ce manchon afin de descendre le joint autour de l’arbre de manière protégée, puis en fin de course pour emmancher le contour extérieur du joint dans le carter.A press nose surrounds an outer circular rim of the sleeve disposed behind its cylindrical part, to press on this sleeve in order to lower the seal around the shaft in a protected manner, then at the end of the race to fit the outer contour of the seal in the housing.
Ensuite lors de la remontée du nez de presse, un bourrelet intérieur de ce nez engagé en avant du rebord extérieur du manchon, remonte ce manchon afin de l’extraire du montage, et de l’éliminer ou de le recycler.Then during the raising of the press nose, an inner bead of this nose engaged in front of the outer rim of the sleeve, rises this sleeve in order to extract it from the assembly, and to eliminate or recycle it.
Toutefois ce dispositif nécessite un emboîtement d’un bourrelet intérieur du nez de presse autour du rebord extérieur du manchon, qui peut être délicat à réaliser de manière à assurer à la fois une tenue suffisante de ce manchon, et une facilité d’extraction du manchon hors de ce nez après son utilisation.However, this device requires an interlocking of an inner bead of the press nose around the outer rim of the sleeve, which can be difficult to produce so as to ensure both sufficient holding of this sleeve, and ease of extraction from the sleeve. out of that nose after using it.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.The object of the present invention is in particular to avoid these problems of the prior art.
Elle propose à cet effet un procédé de montage d'un joint circulaire à lèvre intérieure venant dans une course vers une direction avant sur une portée cylindrique d’un arbre, avec un emmanchement de son contour extérieur dans un carter, ce montage étant réalisé avec un outillage comportant un manchon présentant vers l’avant une partie tubulaire s’ajustant dans le joint, qui coulisse sur l’arbre pour protéger ce joint jusqu’à la portée, et un nez de presse pressant le joint vers l'avant, ce procédé étant remarquable en ce qu’il applique une dépression sur une face avant de collage du nez de presse, assurant un collage sur le manchon en fin de mise en place du joint.To this end, it proposes a method of mounting a circular seal with an inner lip coming in a race towards a forward direction on a cylindrical bearing surface of a shaft, with a fitting of its outer contour in a casing, this mounting being carried out with a tool comprising a sleeve having forwards a tubular part which fits into the joint, which slides on the shaft to protect this joint as far as the range, and a press nose pressing the joint forward, this process being remarkable in that it applies a vacuum on a front face of bonding of the press nose, ensuring a bonding on the sleeve at the end of fitting of the seal.
Un avantage de ce procédé est que de manière simple, après la descente et la mise en place protégée du joint à lèvre sur l’arbre, ainsi que l’emmanchement de ce joint dans le carter, l’attraction par dépression du manchon sur la face de collage du nez de presse permet de laisser automatiquement sur place le joint maintenu serré dans le carter, tout en remontant ce manchon collé au nez de presse.An advantage of this process is that in a simple manner, after the descent and the protected installation of the lip seal on the shaft, as well as the fitting of this seal in the casing, the attraction by depression of the sleeve on the bonding face of the press nose makes it possible to automatically leave the seal kept tight in the casing, while reassembling this sleeve glued to the press nose.
On réalise de manière simple et automatique un maintien suffisant permettant l’extraction du manchon hors de l’arbre, qui peut après sa sortie être facilement décollé pour être éliminé, ou recyclé pour servir à nouveau.Sufficient support is provided in a simple and automatic manner allowing the sleeve to be extracted from the tree, which can, after leaving it, be easily peeled off for disposal, or recycled to serve again.
Le procédé de montage selon l’invention et un outillage pour ce procédé peuvent de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.The mounting method according to the invention and a tool for this method can also include one or more of the following characteristics, which can be combined with one another.
Avantageusement, le procédé comporte l’installation du joint sur le manchon, puis la descente avec le nez de presse du joint et du manchon jusqu’à la mise en place de ce joint, et enfin la remontée du nez de presse et du manchon collés en appliquant la dépression.Advantageously, the method comprises the installation of the seal on the sleeve, then the descent with the press nose of the seal and the sleeve until the fitting of this seal, and finally the ascent of the press nose and the glued sleeve by applying depression.
De plus après la remontée du nez de presse, le procédé peut disposer un bac de récupération en dessous du manchon avant d’arrêter la dépression.In addition, after raising the press nose, the process can have a recovery tank below the sleeve before stopping the depression.
L’invention a de plus pour objet un outillage de montage pour un procédé comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce que la face avant de collage comporte des perçages recevant la dépression.The invention further relates to a mounting tool for a method comprising any of the preceding characteristics, remarkable in that the front bonding face has holes receiving the depression.
Avantageusement, le manchon comporte un épaulement arrière tourné radialement vers l'extérieur, présentant une surface supérieure prévue pour s’appliquer sur la face avant de collage.Advantageously, the sleeve has a rear shoulder facing radially outward, having an upper surface intended to be applied to the front bonding face.
Avantageusement, le manchon est réalisé par un moulage d’une matière plastique.Advantageously, the sleeve is produced by molding a plastic material.
Selon un mode de réalisation, le nez de presse comporte un bossage annulaire intérieur comprenant vers l’avant la face avant de collage.According to one embodiment, the press nose has an inner annular boss comprising the front bonding face towards the front.
Dans ce cas, avantageusement le manchon est centré à l'intérieur d’un creux annulaire sous la face avant de collage.In this case, advantageously the sleeve is centered inside an annular recess under the front bonding face.
Selon un mode de réalisation, après la pose du manchon avec son joint sur le nez de presse, l’outillage présente une distance axiale entre la face arrière de ce manchon et la face avant de collage.According to one embodiment, after fitting the sleeve with its seal on the press nose, the tool has an axial distance between the rear face of this sleeve and the front bonding face.
Avantageusement, les perçages sont régulièrement répartis sur le pourtour de la face avant de collage.Advantageously, the holes are regularly distributed around the periphery of the front bonding face.
L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels :The invention will be better understood and other characteristics and advantages will appear more clearly on reading the description below given by way of example and without limitation, with reference to the accompanying drawings in which:
- la figure 1 présente en coupe axiale un outillage pour un procédé de montage suivant l’invention, supportant un joint à lèvre disposé sur son manchon ;- Figure 1 shows in axial section a tool for a mounting method according to the invention, supporting a lip seal disposed on its sleeve;
- la figure 2 présente la mise en place du joint à lèvre avec cet outillage dans un carter de transmission, avec le manchon venant en appui sur un épaulement de l’arbre ;- Figure 2 shows the establishment of the lip seal with this tool in a transmission housing, with the sleeve bearing on a shoulder of the shaft;
- la figure 3 présente une étape suivante avec le joint mis en position ;- Figure 3 shows a next step with the seal in position;
- la figure 4 présente cet outillage lors de la remontée du nez de presse ; et- Figure 4 shows this tool when raising the press nose; and
- la figure 5 présente un outillage suivant une variante dans l’étape où le joint est mis en position.- Figure 5 shows a tool according to a variant in the step where the seal is placed in position.
La figure 1 présente un joint à lèvre annulaire 2 réalisé en élastomère, présentant de chaque côté une section axiale formant globalement un « U >> inversé.Figure 1 shows an annular lip seal 2 made of elastomer, having on each side an axial section generally forming an inverted "U".
La forme en « U >> comporte une partie axiale extérieure 4 sensiblement cylindrique, comprenant un diamètre extérieur prévu pour s’emmancher dans un alésage d’un carter de transmission. Une direction avant est définie par convention comme étant le sens de descente de la presse, indiqué par la flèche AV.The "U" shape has a substantially cylindrical outer axial portion 4, comprising an outer diameter intended to be fitted into a bore of a transmission casing. A forward direction is defined by convention as the direction of descent of the press, indicated by the arrow AV.
La partie axiale extérieure 4 est reliée à une partie plane supérieure 6 disposée dans un plan transversal, qui se prolonge par une partie axiale intérieure 8 prévue pour entourer une portée lisse d’un arbre en rotation.The outer axial part 4 is connected to an upper planar part 6 arranged in a transverse plane, which is extended by an inner axial part 8 intended to surround a smooth bearing of a rotating shaft.
La partie axiale intérieure 8 comporte une lèvre annulaire 10 tournée vers l’axe principal A, qui est pressée sur l’arbre par un ressort annulaire disposé au dos de cette lèvre, appliquant un léger serrage de la lèvre sur l’arbre pour assurer une étanchéité dynamique.The inner axial part 8 has an annular lip 10 facing the main axis A, which is pressed on the shaft by an annular spring disposed on the back of this lip, applying a slight tightening of the lip on the shaft to ensure a dynamic sealing.
L’outillage de montage comporte un manchon 12 réalisé en matière plastique, présentant une forme de révolution centrée sur l’axe A, comprenant vers l’avant une partie tubulaire 14 ajustée à l’intérieur du joint 2, et un épaulement arrière 16 tourné vers l’extérieur, d’épaisseur réduite, présentant deux faces transversales planes parallèles. La face transversale plane avant de l’épaulement arrière 16 est en appui sur la partie plane supérieure 6 du jointThe mounting tools include a sleeve 12 made of plastic material, having a shape of revolution centered on the axis A, comprising a tubular part 14 fitted to the inside of the joint 2 towards the front, and a rear shoulder 16 turned. outwards, of reduced thickness, having two parallel flat transverse faces. The front flat transverse face of the rear shoulder 16 is supported on the upper flat part 6 of the seal
2.2.
L’outillage de montage comporte un nez de presse 20 formant un tube centré sur l’axe A, prévu pour être fixé en bas d’un vérin d’une presse d’assemblage du joint 2 dans le carter de transmission. La base plane 22 du nez de presse 20 vient en appui sur la partie plane supérieure 6 du joint 2, pour presser dessus lors de sa descente.The assembly tool comprises a press nose 20 forming a tube centered on the axis A, intended to be fixed at the bottom of a jack of a press for assembling the seal 2 in the transmission casing. The flat base 22 of the press nose 20 comes to bear on the upper flat part 6 of the seal 2, to press on it during its descent.
Le nez de presse 20 comporte un bossage annulaire intérieur 24 se prolongeant jusqu’en haut, formant en dessous un creux annulaire. Le bossage intérieur 24 comporte une face avant transversale plane de collage 50 disposée à une distance X au-dessus de l’épaulement arrière 16 du manchon 12. Le diamètre intérieur du bossage intérieur 24 est légèrement plus grand que celui du manchon 12, afin de ne pas gêner un coulissement de l’arbre dans ce bossage.The press nose 20 has an inner annular boss 24 extending upwards, forming an annular recess below. The internal boss 24 has a planar transverse front face for bonding 50 disposed at a distance X above the rear shoulder 16 of the sleeve 12. The internal diameter of the internal boss 24 is slightly larger than that of the sleeve 12, in order to do not interfere with a sliding of the shaft in this boss.
Le diamètre extérieur de l’épaulement arrière 16 du manchon 12 est centré à l’intérieur du creux sous le bossage intérieur 24.The outside diameter of the rear shoulder 16 of the sleeve 12 is centered inside the hollow under the inside boss 24.
Des perçages sensiblement axiaux 52 répartis régulièrement sur le pourtour du nez de presse 20, débouchant vers le bas sur la face avant plane 50 du bossage intérieur 24, sont raccordés vers le haut à une source de dépression permettant de faire un vide dans l’ensemble de ces perçages. La répartition régulière des perçages 52 favorise une meilleure adhésion du manchon 12 sous la face de collage.Substantially axial holes 52 distributed regularly around the periphery of the press nose 20, opening downwards on the flat front face 50 of the internal boss 24, are connected upwards to a source of vacuum allowing a vacuum to be created throughout of these holes. The regular distribution of the holes 52 promotes better adhesion of the sleeve 12 under the bonding face.
La figure 2 présente un arbre d’une transmission 30 centré sur l’axe A, comprenant en partie supérieure des cannelures axiales 34 prévues pour recevoir un moyeu en lui transmettant un couple. Une rainure circulaire 32 disposée en haut des cannelures 34, est prévue pour recevoir un jonc ouvert maintenant axialement le moyeu.Figure 2 shows a shaft of a transmission 30 centered on the axis A, comprising in the upper part of the axial grooves 34 provided to receive a hub by transmitting a torque to it. A circular groove 32 disposed at the top of the grooves 34 is provided to receive an open rod holding the hub axially.
En dessous des cannelures 34 on a successivement une gorge annulaire 36 permettant aux cannelures de déboucher dedans, puis une portée cylindrique 38 présentant un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur de ces cannelures, recevant la lèvre 10 du joint 2 pour assurer l’étanchéité dynamique.Below the grooves 34 there is successively an annular groove 36 allowing the grooves to open into it, then a cylindrical bearing surface 38 having a diameter slightly greater than the outside diameter of these grooves, receiving the lip 10 of the joint 2 to ensure dynamic sealing.
Lors de la descente du joint 2, sa lèvre 10 ne doit pas venir en contact avec les cannelures 34, ainsi qu’avec les différents épaulements formés par les variations de diamètre, en particulier l’épaulement supérieur de la portée cylindrique 38, pour éviter de blesser cette lèvre qui est fragile.When the seal 2 descends, its lip 10 must not come into contact with the grooves 34, as well as with the various shoulders formed by variations in diameter, in particular the upper shoulder of the cylindrical seat 38, to avoid to hurt that fragile lip.
Après la mise en place du joint 2 autour du manchon 12 réalisé en matière plastique pour ne pas blesser sa lèvre 10, on a une descente de manière protégée de cet ensemble le long des cannelures 34.After the seal 2 has been placed around the sleeve 12 made of plastic material so as not to injure its lip 10, there is a protected descent of this assembly along the grooves 34.
La face inférieure du manchon 10 venant en appui sur l’épaulement juste en arrière de la portée de l’arbre 38, ce manchon est arrêté dans sa descente. Parallèlement le contour extérieur du joint 2 commence à s’emmancher dans l’alésage 42 du carter 40, sous la poussée de la base transversale 22 du nez de presse 20 pressant sur ce joint.The underside of the sleeve 10 coming to bear on the shoulder just behind the bearing of the shaft 38, this sleeve is stopped in its descent. In parallel, the outer contour of the seal 2 begins to fit into the bore 42 of the casing 40, under the pressure of the transverse base 22 of the press nose 20 pressing on this seal.
Le nez de presse 20 ainsi que le joint 2 continuant leurs descentes, ce joint coulisse sur le manchon 12, sa lèvre 10 passant successivement de la partie tubulaire 14 du manchon à la portée de l’arbre 38 sans dommage grâce au diamètre légèrement supérieur de cette partie tubulaire.The press nose 20 and the seal 2 continuing their descent, this seal slides on the sleeve 12, its lip 10 passing successively from the tubular part 14 of the sleeve to the reach of the shaft 38 without damage thanks to the slightly larger diameter of this tubular part.
La figure 3 présente la position finale du joint 2, le nez de presse 20 étant descendu suivant la course X en mettant la face avant 50 du bossage intérieur 24 en contact sur le dessus du manchon 12.FIG. 3 shows the final position of the seal 2, the press nose 20 having been lowered along the course X by bringing the front face 50 of the internal boss 24 into contact with the top of the sleeve 12.
A ce moment on applique une dépression dans l’ensemble des perçages 52, afin de coller par aspiration la surface arrière du manchon 12 sous la face avant 50 du bossage intérieur 24.At this time, a vacuum is applied in all of the holes 52, in order to bond by suction the rear surface of the sleeve 12 under the front face 50 of the interior boss 24.
La figure 4 présente la remontée du nez de presse 20, le manchon 12 n’étant plus maintenue serré dans le joint 2, remonte librement avec ce nez de presse grâce à l’aspiration qui le maintient.FIG. 4 shows the raising of the press nose 20, the sleeve 12 no longer being held tight in the joint 2, rises freely with this press nose thanks to the suction which holds it.
On obtient de manière simple et efficace une protection du joint 2 pendant sa mise en place, puis un retrait du manchon 12 qui est automatiquement évacué hors de la transmission, puis ensuite laissé tomber dans un bac en coupant l’aspiration pour être jeté, ou recyclé afin de servir à un nouvel assemblage.A simple and effective protection of the seal 2 is obtained during its installation, then a withdrawal of the sleeve 12 which is automatically evacuated out of the transmission, then then dropped into a tank by cutting the suction to be thrown away, or recycled to be used for a new assembly.
En particulier le retrait du manchon 12 nécessite aucune intervention manuelle, ce qui fait gagner du temps de cycle par rapport à un mode opératoire comprenant ce retrait manuel, et améliore la sécurité et la qualité en évitant un risque d’oubli de ce manchon.In particular, the withdrawal of the sleeve 12 requires no manual intervention, which saves cycle time compared to an operating mode comprising this manual withdrawal, and improves safety and quality by avoiding a risk of forgetting this sleeve.
La figure 5 présente un manchon 12 comprenant une épaisseur de partie tubulaire 14 faible, disposant vers l’avant d’un chanfrein intérieur lui permettant de s’engager avec le joint 2 sur la portée 38 de l’arbre 30 lors de la descente du nez de presse 20.FIG. 5 shows a sleeve 12 comprising a small thickness of tubular part 14, which has an internal chamfer towards the front allowing it to engage with the seal 2 on the bearing surface 38 of the shaft 30 during the descent of the press nose 20.
Ensuite lors de la remontée du nez de presse 20 en appliquant la dépression dans les perçages 52, le manchon 12 collé à la face avant de 5 collage 50 remonte automatiquement en glissant sur la portée 38, et sur la lèvre 10 en laissant le joint 2 maintenu en position par son serrage dans l’alésage 42 du carter 40.Then during the raising of the press nose 20 by applying the vacuum in the holes 52, the sleeve 12 bonded to the front face of bonding 5 automatically rises by sliding on the surface 38, and on the lip 10 leaving the seal 2 held in position by its tightening in the bore 42 of the housing 40.
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