ITMI941485A1

ITMI941485A1 - GASKET DEVICE FOR COUPLINGS

Info

Publication number: ITMI941485A1
Application number: IT94MI001485A
Authority: IT
Inventors: Regner Paulo Nelson
Original assignee: Ath Ltda
Priority date: 1993-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1996-01-15
Also published as: ITMI941485A0; FR2707711A1; ES2113261A1; FR2707711B1; GB2280000B; GB9414056D0; JPH07190082A; BR9302920A; GB2280000A; IT1271671B; DE4424953A1; ES2113261B1

Abstract

La presente invenzione si riferisce a perfezionamenti effettuati in un dispositivo di guarnizione per giunti articolati omocinetici scorrevoli, costituito da una cuffia, un supporto di cuffia e da un manicotto a scorrimento assiale sull'asse di trasmissione di coppia.Il dispositivo comprende una cuffia (3) con una estremità montata sul manicotto scorrevole (5) e l'altra estremità sul supporto (4) della cuffia. Il supporto (4) è montato sul corpo articolato esterno (12) del giunto omocinetico (1). Il manicotto (5) è, scorrevole sull'albero di trasmissione (2), nel quale si trova accoppiato il corpo articolato interno (11) del giunto omocinetico (1).The present invention refers to improvements carried out in a gasket device for sliding constant-joint joints, consisting of a boot, a boot support and an axial sliding sleeve on the torque transmission axis. The device includes a boot (3 ) with one end mounted on the sliding sleeve (5) and the other end on the headset support (4). The support (4) is mounted on the external articulated body (12) of the constant velocity joint (1). The sleeve (5) is slidable on the transmission shaft (2), in which the internal articulated body (11) of the constant velocity joint (1) is coupled.

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:

"DISPOSITIVO DI GUARNIZIONE PER GIUNTI OMOCINETICI" "GASKET DEVICE FOR CV JOINTS"

La presente invenzione si riferisce a perfezionamenti effettuati in un dispositivo di guarnizione per giunti articolati omocinetici scorrevoli, costituito da una cuffia, un supporto di cuffia ed un manicotto a scorrimento assiale sull'albero di trasmissione di coppia. The present invention relates to improvements made in a sealing device for sliding homokinetic articulated joints, consisting of a boot, a boot support and a sleeve with axial sliding on the torque transmission shaft.

I dispositivi di guarnizione conosciuti a questo fine, non possiedono mezzi di compensazione dello scorrimento assiale. La cuffia di guarnizione, generalmente di materiale elastico, è montata ad una estremità al corpo esterno del giunto omocinetico o ad un supporto collegato allo stesso, e all'altra estremità direttamente all'albero di trasmissione. Questa cuffia di guarnizione rimane sottoposta contemporaneamente ai movimenti di articolazione del giunto omocinetico e ai movimenti assiali relativi che avvengono tra l'albero di trasmissione ed il corpo articolato esterno del giunto omocinetico. The sealing devices known for this purpose do not have means for compensating the axial sliding. The sealing cap, generally of elastic material, is mounted at one end to the external body of the constant velocity joint or to a support connected to it, and at the other end directly to the transmission shaft. This sealing cap remains subjected simultaneously to the articulation movements of the constant velocity joint and to the relative axial movements which occur between the transmission shaft and the external articulated body of the constant velocity joint.

Questo tipo di concezione nota del dispositivo di guarnizione, presenta una limitazione per quanto riguarda lo scorrimento assiale, dato che la deformazione della cuffia non deve sorpassare un determinato limite, al di sopra del quale la sua vita utile può essere significativamente ridotta, specialmente quando lo spazio disponibile per la sua installazione, è esiguo. Un altro inconveniente della costruzione dei dispositivi di guarnizione noti, è che per l'esigenza di grande flessibilità per compensare i movimenti assiali e di articolazione del giunto omocinetico, la geometria della cuffia di guarnizione presenta bassa rigidità radiale e assiale. Questo fatto conduce a deformazioni non desiderate, instabilità strutturali o, addirittura, rotture alle alte rotazioni. Ancora, un altro problema incontrato in questo tipo di dispositivo di guarnizione, è la possibilità di accumulo di materiale lubrificante, proveniente dal giunto omocinetico, nella regione interna di maggior diametro della cuffia di guarnizione. Questo accumulo di materiale può provocare deformazioni eccessive fino al collasso della cuffia, in seguito all’azione della, forza centrifuga che agisce sulla massa del lubrificante, ad alte rotazioni. This type of known conception of the sealing device has a limitation as regards the axial sliding, since the deformation of the boot must not exceed a certain limit, above which its useful life can be significantly reduced, especially when space available for its installation is limited. Another drawback of the construction of known sealing devices is that due to the need for great flexibility to compensate for the axial and articulation movements of the homokinetic joint, the geometry of the sealing cap has low radial and axial rigidity. This fact leads to unwanted deformations, structural instabilities or even fractures at high rotations. Still another problem encountered in this type of sealing device is the possibility of accumulation of lubricating material, coming from the constant velocity joint, in the internal region of greater diameter of the sealing cap. This accumulation of material can cause excessive deformations up to the collapse of the cuff, following the action of the centrifugal force acting on the mass of the lubricant, at high rotations.

L'obiettivo della presente invenzione è un dispositivo per guarnizione di giunto articolato omocinetico scorrevole, stabile geometricamente anche alle alte rotazioni, di grande durata e che possa permettere grandi scorrimenti assiali relativi tra il corpo articolato esterno del giunto omocinetico e l'albero di trasmissione di coppia. Questo è ottenuto attraverso un dispositivo di guarnizione costituito da tre componenti: una cuffia di guarnizione, un supporto di cuffia ed un manicotto di scorrimento. La cuffia di guarnizione possiede una boccola minore che è montata sulla superficie esterna del manicotto di scorrimento, mentre la boccola maggiore è connessa ad una delle estremità del supporto di cuffia, il supporto della cuffia è montato sulla superficie esterna del corpo articolato esterno del giunto omocinetico, il manicotto di scorrimento si sposta in senso assiale sull'albero di trasmissione di coppia, col quale è accoppiato il giunto omocinetico. Un primo vantaggio dell'invenzione è che il dispositivo di guarnizione permette grande spostamento assiale relativo tra l'albero di trasmissione di coppia ed il corpo esterno articolato del giunto omocinetico, dato che la cuffia di guarnizione, attraverso la sua boccola minore, è solidale al manicotto di scorrimento assiale non producendo nessuna deformazione apprezzabile della stessa cuffia. I movimenti assiali relativi possibili tra l'albero di trasmissione ed il corpo esterno del giunto omocinetico sono assorbiti dal manicotto scorrevole. In questo modo si ottengono grandi scorrimenti assiali del giunto omocinetico con piccoli livelli di deformazione della cuffia di guarnizione. The object of the present invention is a sliding homokinetic joint gasket device, geometrically stable even at high rotations, of great duration and which can allow large relative axial sliding between the external articulated body of the constant velocity joint and the transmission shaft of couple. This is achieved through a sealing device consisting of three components: a sealing hood, a hood support and a sliding sleeve. The sealing boot has a smaller bushing which is mounted on the outer surface of the sliding sleeve, while the larger bushing is connected to one of the ends of the boot support, the boot support is mounted on the outer surface of the external articulated body of the constant velocity joint , the sliding sleeve moves axially on the torque transmission shaft, with which the constant velocity joint is coupled. A first advantage of the invention is that the sealing device allows a large relative axial displacement between the torque transmission shaft and the articulated external body of the constant velocity joint, since the sealing cap, through its minor bush, is integral with the axial sliding sleeve, producing no appreciable deformation of the boot itself. The relative axial movements possible between the drive shaft and the external body of the constant velocity joint are absorbed by the sliding sleeve. In this way, large axial sliding of the homokinetic joint is obtained with small deformation levels of the sealing cap.

Un secondo vantaggio dell'invenzione è la geometria della cuffia di guarnizione che è destinata a compensare i movimenti di articolazione del giunto omocinetico, lavorando con un livello di tensioni e deformazioni minore, offrendo una durabilità maggiore e una maggiore resistenza alla fatica. Questo tipo di costruzione rende possibile l'utilizzazione di una cuffia di maggiore rigidità assiale e radiale, garantendo una maggiore stabilità strutturale anche ad alte rotazioni. A second advantage of the invention is the geometry of the sealing boot which is intended to compensate for the articulation movements of the homokinetic joint, working with a lower level of stresses and deformations, offering greater durability and greater resistance to fatigue. This type of construction makes it possible to use a hood with greater axial and radial rigidity, ensuring greater structural stability even at high rotations.

Un terzo vantaggio del dispositivo di guarnizione proposto dall'invenzione è che il supporto della cuffia presenta una superficie laterale continua ed inclinata in direzione del corpo esterno del giunto omocinetico. Ciò garantisce la devoluzione di qualsiasi sostanza lubrificante, depositata sulla superficie interna del supporto della cuffia, al giunto omocinetico, per l'azione della forza centrifuga, provocata dalla rotazione del sistema. A third advantage of the sealing device proposed by the invention is that the support of the boot has a continuous and inclined lateral surface in the direction of the external body of the homokinetic joint. This guarantees the devolution of any lubricating substance, deposited on the internal surface of the boot support, to the homokinetic joint, due to the action of the centrifugal force, caused by the rotation of the system.

Ancora, un quarto vantaggio dell'invenzione, è che la cuffia di guarnizione possiede nella boccola minore una scanalatura che compensa le differenti pressioni esistenti tra l'interno e l'esterno del dispositivo di guarnizione. Questa scanalatura previene il verificarsi di differenziali di pressione che possono provocare de formazioni non desiderate o addirittura la rottura della cuffia di guarnizione. Still, a fourth advantage of the invention is that the sealing cap has a groove in the smaller bush which compensates for the different pressures existing between the inside and the outside of the sealing device. This groove prevents the occurrence of pressure differentials which can cause unwanted deformation or even breakage of the sealing cap.

Al fine di consentirne la sua piena comprensione, il dispositivo di guarnizione per giunti omocinetici, oggetto della presente invenzione, sarà descritto dettagliatamente con riferimento ai seguenti disegni: In order to allow its full understanding, the sealing device for constant velocity joints, object of the present invention, will be described in detail with reference to the following drawings:

figura 1 - vista in sezione longitudinale schematica del dispositivo di guarnizione; Figure 1 - schematic longitudinal sectional view of the sealing device;

figura 2 - vista in sezione longitudinale della cuffia di guarnizione; figura 3 - vista in sezione longitudinale del supporto della cuffia; figure 2 - longitudinal section view of the sealing cap; figure 3 - longitudinal section view of the cap support;

figura 4 - mezza vista in sezione longitudinale di una variante della cuffia di guarnizione; figure 4 - half longitudinal section view of a variant of the sealing cap;

figura 5 - mezza vista in sezione longitudinale di una variante del supporto della cuffia; figure 5 - half longitudinal section view of a variant of the cap support;

figura 6 - mezza vista in sezione longitudinale di una forma preferita di esecuzione del manicotto di scorrimento. figure 6 - half longitudinal sectional view of a preferred embodiment of the sliding sleeve.

La figura 1 mostra il dispositivo di guarnizione proposto dall'invenzione montato su un giunto articolato omocinetico scorrevole 1 e su un albero di trasmissione di coppia 2, che comprende una cuffia di guarnizione 3, un supporto 4 della cuffia ed un manicotto di scorrimento 5. La cuffia 3, costruita in materiale elastomerico o polimerico, è montata sul manicotto 5, scorrevole in senso assiale sulla superficie esterna dell'albero di trasmissione 2, sul quale è montato il corpo articolato interno 11 del giunto omocinetico 1. La cuffia 3 è collegata all'altra estremità al supporto 4 della cuffia, il quale, a sua volta, è montato sul corpo articolato esterno 12 del giunto omocinetico 1. Figure 1 shows the sealing device proposed by the invention mounted on a sliding homokinetic articulated joint 1 and on a torque transmission shaft 2, which comprises a sealing hood 3, a housing support 4 and a sliding sleeve 5. The casing 3, made of elastomeric or polymeric material, is mounted on the sleeve 5, which slides axially on the external surface of the transmission shaft 2, on which the internal articulated body 11 of the constant velocity joint 1 is mounted. The casing 3 is connected at the other end to the support 4 of the boot, which, in turn, is mounted on the external articulated body 12 of the homokinetic joint 1.

In riferimento anche alla figura 2, la cuffia possiede una boccola maggiore 31 che è montata sul supporto 4 della cuffia, mentre la boccola minore 32 è montata sulla superficie esterna del manicotto di scorrimento 5. La boccola minore 32 è provvista di una scanalatura longitudinale 33, che agisce come equalizzatore della pressione tra le regioni interna ed esterna del dispositivo di guarnizione. La sezione trasversale della superficie laterale 34 della cuffia 3 è costituita da due segmenti inclinati rispetto all'asse 2, uniti da una curva concava, il cui effetto è quello di fornire rigidità assiale e radiale maggiori di quelle presentate dalle cuffie di formato comune, il che gli conferisce una maggiore stabilità dimensionale sotto rotazione. Referring also to Figure 2, the boot has a major bushing 31 which is mounted on the support 4 of the boot, while the minor bushing 32 is mounted on the outer surface of the sliding sleeve 5. The minor bushing 32 is provided with a longitudinal groove 33 , which acts as a pressure equalizer between the inner and outer regions of the sealing device. The cross section of the lateral surface 34 of the cuff 3 consists of two segments inclined with respect to the axis 2, joined by a concave curve, the effect of which is to provide axial and radial stiffness greater than those presented by the caps of common format, the which gives it greater dimensional stability under rotation.

Adesso, in riferimento alla figura 3, il supporto 4 della cuffia è montato sul corpo articolato esterno 12 del giunto omocinetico 1, attraverso un incastro 41 essendo l’altra estremità fornita di una doppia circonferenza 42 che abbraccia la boccola maggiore 31 della cuffia, ottenendo così una giunzione compatta. La superficie laterale 43 del supporto è conica, ed aumenta il suo diametro in direzione del giunto 1, in modo che qualsiasi materiale lubrificante proveniente dal giunto omocinetico 1 o dalla cuffia 3 sarà devoluto al giunto 1 per azione della forza centrifuga. Now, with reference to Figure 3, the support 4 of the cuff is mounted on the external articulated body 12 of the homokinetic joint 1, through an interlocking 41 being the other end provided with a double circumference 42 which embraces the larger bushing 31 of the cuff, obtaining thus a compact junction. The lateral surface 43 of the support is conical, and increases its diameter in the direction of the joint 1, so that any lubricating material coming from the homokinetic joint 1 or the boot 3 will be devolved to the joint 1 by the action of the centrifugal force.

La figura 4 mostra una forma opzionale di realizzazione della cuffia di guarnizione 3, eseguita a partire da materiale termoplastico, il quale, per le sue proprietà fisiche di maggiore rigidità, permette una forma ondulata, senza pregiudicare la stabilità della geometria. Secondo questa variante la cuffia 3' possiede una boccola maggiore 31' che è montata sulla superficie esterna del supporto della cuffia 4'. La boccola minore 32' è montata sulla superficie esterna del manicoto scorrevole 5. La regione intermedia della cuffia è ondulata 34'. Tanto la boccola maggiore 31' quanto la boccola minore 32' presentano una scanalatura periferica 33' per il fissaggio della cuffia. Figure 4 shows an optional embodiment of the sealing cap 3, made from thermoplastic material, which, due to its physical properties of greater rigidity, allows a wavy shape, without compromising the stability of the geometry. According to this variant, the cap 3 'has a larger bushing 31' which is mounted on the external surface of the support of the cap 4 '. The minor bushing 32 'is mounted on the outer surface of the sliding sleeve 5. The intermediate region of the boot is wavy 34'. Both the major bushing 31 'and the minor bushing 32' have a peripheral groove 33 'for fixing the cap.

Poiché la cuffia 3' non deve compensare movimenti assiali, essa può avere una lunghezza ridotta e uno spessore di parete maggiore, presentando una rigidità assiale e radiale maggiore di quella delle cuffie di materiale termoplastico usuali, il che conferisce una maggiore stabilità dimensionale sotto rotazione. Since the cuff 3 'does not have to compensate for axial movements, it can have a reduced length and a greater wall thickness, presenting an axial and radial stiffness greater than that of the usual thermoplastic material caps, which gives greater dimensional stability under rotation.

La figura 5 illustra una forma opzionale del supporto 4', da utilizzarsi con la cuffia opzionale 3' rappresentata in figura 4. Questo supporto 4' è montato su un corpo articolato esterno 12, attraverso un incastro 41' e sotto la boccola maggiore 31' della cuffia 3' attraverso la scanalatura 42'. Questo supporto 4' non possiede regione intermedia. Figure 5 illustrates an optional form of the support 4 ', to be used with the optional hood 3' shown in Figure 4. This support 4 'is mounted on an external articulated body 12, through an interlocking 41' and under the larger bushing 31 ' cap 3 'through groove 42'. This support 4 'has no intermediate region.

La figura 6 mostra una forma preferita di esecuzione del manicotto scorrevole 5,. la cui superficie esterna presenta un risalto 51 per linserimento della cuffia 3 o 3'. Il manicotto 5 presenta un elemento di ritegno 52, al fine di determinare una guarnizione tra il dispositivo e l'albero di trasmissione di coppia 2. ' Figure 6 shows a preferred embodiment of the sliding sleeve 5. the external surface of which has a projection 51 for the insertion of the cap 3 or 3 '. The sleeve 5 has a retaining element 52, in order to determine a seal between the device and the torque transmission shaft 2. '

Claims

CLAIMS 1. Sealing device for constant velocity joints, characterized in that it comprises a boot (3), a boot support (4) and a sleeve (5) sliding axially on the torque transmission shaft (2), being a the end of the boot (3) mounted on the sliding sleeve (5) and the other on the support (4) of the boot, which is mounted on the external articulated body (12) of the constant velocity joint (1).

2. Sealing device for constant velocity joints, according to claim 1, characterized in that said boot (3) comprises a major bushing (31) which is mounted on the support (4), while a minor bushing (32) is mounted on the external surface of the sliding sleeve (5), due to the fact that the smaller bush (32) has a longitudinal groove (33) which equalizes the internal and external pressures and the fact that the cross section of the lateral surface (34) consists of two segments inclined with respect to the shaft (2), joined by a concave curve.

3. Sealing device for constant velocity joints, according to claim 1, characterized in that the support (4) of the boot has an interlocking (41), for mounting in the external articulated body (12) of the constant velocity joint (1), a lateral surface (43) and a circumferential fold (42) which embraces the major bushing of the cuff (31), the lateral surface being conical and increasing its diameter in the direction of the joint (1).

4. Sealing device for constant velocity joints, according to claim 1, characterized in that the boot (3 ') has a major bushing (31') mounted on the external surface of the support (4 '), a minor bushing (32') mounted on the outer surface of the sliding sleeve (5), the intermediate region (34 ') being undulated and in that there is a groove (33') in the major (31 ') and minor (32') bushing.

5. Sealing device for constant velocity joints, according to claim 1, characterized in that the support (4 ') of the boot has an interlocking (41') mounted on the external articulated body (12) of the joint (1) and a groove ( 42 ') joined directly to the joint (41') for mounting the larger bushing (31 ') of the hood (3').

6. Sealing device for constant velocity joints, according to claim 1, characterized in that the axially sliding sleeve (5) has a projection (51) on its outer surface and a retaining element (52) at one of its ends.