WO2000030814A1 - Outillage de mise en place pour soufflets de protection de joints mecaniques articules - Google Patents

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WO2000030814A1
WO2000030814A1 PCT/FR1999/002900 FR9902900W WO0030814A1 WO 2000030814 A1 WO2000030814 A1 WO 2000030814A1 FR 9902900 W FR9902900 W FR 9902900W WO 0030814 A1 WO0030814 A1 WO 0030814A1
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Patrick Mersch
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Yamajany (Sarl)
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/14—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for assembling objects other than by press fit or detaching same
    • B25B27/28—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for for assembling objects other than by press fit or detaching same positioning or withdrawing resilient bushings or the like

Definitions

  • the present invention relates to a fitting tool for bellows for protecting articulated mechanical joints.
  • the protective bellows for articulated transmission joints of the "cardan” type, constant velocity, tripod, ball or the like serve, on the one hand, to protect the joints against foreign bodies, shocks and other external elements and, on the other hand , to contain in a leaktight manner the lubricating mass which the articulated joint needs to last.
  • bellows consist of a conical tubular element of rubber or flexible elastomer, usually molded in one piece, formed of a central part with undulations allowing the bending and the axial extension of the body, and of two ends comprising one and the other of the cylindrical fixing zones incorporating grooves intended to receive clamping devices ensuring the tightness of the assembly.
  • these sheaths or bellows are more and more frequently replaced by quick-fitting spare parts which do not require disassembly of the articulated joint.
  • the bellows once lubricated, tends to slide on its own towards the end of the cone and therefore to escape.
  • the fitter must therefore hold it with one hand and manipulate the cone with the other, which often requires the intervention of an assistant to orient the mobile end of the joint towards the cone.
  • the device according to the present invention aims to remedy the drawbacks mentioned above. It makes it possible to reduce the efforts to be exerted by the fitter while reducing the risks of bursting of the cones during their installation.
  • the adapter rings thanks to the adapter rings, it constitutes an inexpensive and space-saving universal tool allowing the safe and easy installation of articulated rotary joint sheaths, whatever their dimensions.
  • It consists of a cone, the wall of which has a variable slope ensuring a convex, concave or formed profile of convex and concave parts, determined to offer as constant resistance as possible to the passage of the bellows to be mounted on the articulated joint, the cone which can be opened at its end of small diameter and reduced length, so that the hub carrier of the articulated joint protrudes sufficiently to be able to serve as an assembly preparation area.
  • FIG. 1 represents, seen from the side, a protective bellows mounted on an articulated joint
  • FIG. 2 is a axial section of a mounting cone with a convex wall arranged on an articulated joint
  • FIGS. 3 and 4 show variants of mounting cones
  • FIG. 5 represents, seen from the side, a short mounting cone open at its end small diameter
  • Figures 6, 7 and 8 shows schematically in perspective short cones provided with clamping systems on the hub carrier
  • Figure 9 is a side view of a cone extension ring.
  • the device Figures 2 to 9, consists of a hollow cone 1 arranged to fit on the articulated joint to be equipped with a bellows 2, so as to cover the hub carrier end 3 and so that its open base encircles the "bowl" 4 of said seal.
  • the cone 1 is remarkable in that its generator is not straight, but formed of a curve giving its wall a variable slope determined to eliminate the peaks of resistance to the passage of the bellows 2, the radius varying according to the characteristics of the bellows material.
  • the profile of the wall may be convex, concave or formed of convex and concave parts ( Figures 3 and 4). The aim is to obtain a resistance to passage as constant as possible as a function of the curve of resistance to elongation of the material of the bellows.
  • this part could advantageously be extended by a cylindrical end piece 5 forming an assembly preparation zone holding the bellows 2 in place thanks to an annular rim 6 disposed at the end of this nozzle.
  • the existing mounting cones are closed on the tip side.
  • the preparation area for mounting the bellows 2 may consist of the hub carrier 3 of the articulated joint by means of a short cone at the end of small open diameter, the length of the device being determined so that part of the hub carrier 3 sufficient to be able to serve as an assembly preparation area.
  • An open cone allows significant cost and space savings, and the bellows extension effort, which is greater due to the steeper slope of the short cone, can be limited thanks to the curved profile of its generator.
  • an integrated clamping system consisting of a polygonal cut 7, teeth 8, or any other form capable of immobilizing the short cone on the hub holder 3.
  • This system can be molded from a single piece with the cone itself, or be made of an elastic material allowing clamping on different diameters of the hub carrier.
  • the wall of the extension rings can be formed of a truncated cone with a curved generator like that of the cones 1, l ', and the small diameter end of these rings can be closed or opened to allow the release of the holder. hub 3.
  • the extension rings 9 can be held in position in the cone by spring buttons 10 which snap into recesses 11 in the wall of the cone (or of the smaller diameter ring). These buttons are used during preparatory manipulations but, for safety reasons, are not used to hold the rings during the bellows passage operation.
  • a stop system for the bowl 4 will be provided, for example by means of internal ribs 12 or a tubular stop 13 secured to the wall of the cone or of the extension ring.
  • the device according to the invention is above all designed for constant velocity joints, but it can be adapted to other similar uses, for example for the joints formed between the racks and the steering rods.
  • the device which has just been described lends itself particularly well to the equipment of all automobile mechanic workshops, and in especially mobile workshops.

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Abstract

Outillage de mise en place pour soufflets de protection de joints mécaniques articulés, constitué d'un cône (1) dont la paroi présente une pente variable lui assurant un profil convexe, concave ou formé de parties convexes et concaves, déterminé pour offrir une résistance aussi constante que possible au passage du soufflet à monter sur le joint articulé, le cône pouvant être ouvert à son extrémité de faible diamètre et de longueur réduite, de manière à ce que le porte-moyeu du joint articulé dépasse suffisamment pour pouvoir servir de zone de préparation de montage.

Description

OUTILLAGE DE MISE EN PLACE POUR SOUFFLETS DE
PROTECTION DE JOINTS MECANIQUES ARTICULES
La présente invention a pour objet un outillage de mise en place pour soufflets de protection de joints mécaniques articulés.
Il concerne le secteur industriel de la fabrication d'équipements pour ateliers de réparation et de maintenance des véhicules automobiles de tous types, et est en particulier destiné à faciliter la mise en place des "soufflets" à montage rapide protégeant les joints homocinétiques de transmission des véhicules à moteur. Les soufflets protecteurs pour joints articulés de transmission de type "cardan", homocinétiques, tripodes , à billes ou similaires servent, d'une part, à protéger les articulations contre les corps étrangers, les chocs et autres éléments extérieurs et, d'autre part, à contenir de manière étanche la masse lubrifiante dont le joint articulé a besoin pour durer.
Ces soufflets sont constitués d'un élément tubulaire conique en caoutchouc ou élastomère souple, habituellement moulé en une seule pièce, formé d'une partie centrale avec ondulations permettant la flexion et l'extension axiale du corps, et de deux extrémités comportant l'une et l'autre des zones cylindriques de fixations incorporant des gorges destinées à recevoir des dispositifs de serrage assurant l'étanchéité de 1 'ensemble . En cas d'usure ou de détérioration, ces gaines ou soufflets sont de plus en plus fréquemment remplacés par des pièces de rechange à mise en place rapide ne nécessitant pas le démontage du joint articulé. Cette opération est souvent réalisée à l'aide d'un cône creux dont la base est disposée autour du "bol" (élément de plus grand diamètre) du joint articulé, et sur lequel le soufflet est glissé en forçant de manière à l'écarter suffisamment pour que son extrémité la plus large vienne se mettre en place sur la périphérie dudit "bol". Le cône sert ainsi à faciliter le fort étirement que le soufflet doit subir. Arrivé à l'extrémité du cône, le soufflet se rétracte brutalement pour se positionner du bon côté du bol.
Les cônes de montage connus présentent un certain nombre d'inconvénients :
- Le montage du soufflet exige un effort variant de façon importante au cours de l'opération. Il n'est pas rare que la forte extension exercée pour le passage sur le cône provoque l'éclatement du soufflet.
- Les joints articulés des différents modèles de véhicules à moteur ont bien sûr des dimensions différentes, ce qui entraîne la nécessité de disposer d'une gamme correspondante de cônes de dimensions différentes pour pouvoir faire face à toutes les situations pouvant se présenter. Cette série de cônes représente un investissement et un encombrement non négligeables . Notons que le brevet N° FR 2 727 644, déposé par l'auteur de la présente demande, décrit un dispositif pour la mise en place d'une gaine flexible de joint homocinétique constitué d'un cône unique dont la base peut être agrandie selon les besoins au moyen d'une série de bagues tronconiques se montant sur ledit cône dont les dimensions correspondent au diamètre du plus petit joint articulé à équiper de gaine de protection. Toutefois, ces bagues sont montées à l'extérieur du cône et ont de ce fait tendance à glisser sur ce dernier lorsque des efforts axiaux son exercés .
- Avec les cônes conventionnels, le soufflet, une fois lubrifié, a tendance à glisser tout seul vers l'extrémité du cône et donc à s'échapper. Le monteur doit donc le tenir d'une main et manipuler le cône de l'autre, ce qui nécessite souvent l'intervention d'un aide pour orienter l'extrémité mobile de l'articulation vers le cône . Le dispositif selon la présente invention a pour objectif de remédier aux inconvénients mentionnés ci- dessus. Il permet en effet de diminuer les efforts à exercer par le monteur tout en réduisant les risques d'éclatement des cônes lors de leur mise en place. En outre grâce aux bagues d'adaptation, il constitue un outillage universel peu onéreux et peu encombrant permettant la mise en place de façon sûre et aisée des gaines de joints rotatifs articulés, quelles que soient leurs dimensions.
Il est constitué d'un cône dont la paroi présente une pente variable lui assurant un profil convexe, concave ou formé de parties convexes et concaves, déterminé pour offrir une résistance aussi constante que possible au passage du soufflet à monter sur le joint articulé, le cône pouvant être ouvert à son extrémité de faible diamètre et de longueur réduite, de manière à ce que le porte-moyeu du joint articulé dépasse suffisamment pour pouvoir servir de zone de préparation de montage.
Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 représente, vu de côté, un soufflet de protection monté sur un joint articulé, la figure 2 est une coupe axiale d'un cône de montage à paroi convexe disposé sur un joint articulé, les figures 3 et 4 montrent des variantes de cônes de montage, la figure 5 représente, vu de côté, un cône de montage court ouvert à son extrémité de plus faible diamètre, les figures 6, 7 et 8 représente schematiquement en perspective des cônes courts pourvus de systèmes de serrage sur porte-moyeu et la figure 9 est une vue de côté d'une bague d'extension de cône. Le dispositif, figures 2 à 9, est constitué d'un cône creux 1 agencé pour s'adapter sur le joint articulé devant être équipé d'un soufflet 2, de manière à recouvrir l'extrémité porte-moyeu 3 et à ce que sa base ouverte encercle le "bol" 4 dudit joint.
Le cône 1 est remarquable en ce que sa génératrice n'est pas rectiligne, mais formée d'une courbe conférant à sa paroi une pente variable déterminée pour éliminer les pointes de résistance au passage du soufflet 2 , le rayon variant selon les caractéristiques de la matière du soufflet. Le profil de la paroi pourra être convexe, concave ou formé de parties convexes et concaves (figures 3 et 4). Le but est d'obtenir une résistance au passage aussi constante que possible en fonction de la courbe de résistance à l'allongement de la matière constitutive du soufflet.
Afin d'éviter que le soufflet 2 ne s'échappe du cône au cours du montage en glissant vers sa partie de plus faible diamètre, cette partie pourra avantageusement être prolongée par un embout 5 cylindrique formant une zone de préparation du montage maintenant le soufflet 2 en place grâce à un rebord annulaire 6 disposé à l'extrémité de cet embout .
Les cônes de montage existants sont fermés du côté de la pointe. La zone de préparation de montage du soufflet 2 peut être constituée du porte-moyeu 3 du joint articulé grâce à un cône court l' à extrémité de faible diamètre ouverte, la longueur du dispositif étant déterminée pour qu'une partie de porte-moyeu 3 suffisante dépasse pour pouvoir servir de zone de préparation de montage. Un cône ouvert permet des réductions de coût et d'encombrement significatives, et l'effort d'extension du soufflet, plus important à cause de la pente plus forte du cône court l', peut être limité grâce au profil courbe de sa génératrice.
Pour maintenir le cône ouvert l' en position et pour le centrer sur le porte-moyeu 3, on peut prévoir, côté extrémité de faible diamètre, un système intégré de serrage constitué d'une découpe polygonale 7, de dents 8, ou de tout autre forme apte à immobiliser le cône court l' sur le porte-moyeu 3. Ce système peut être moulé d'une seule pièce avec le cône lui-même, ou être constitué d'une matière élastique permettant un serrage sur différents diamètres de porte-moyeu.
Dans le but de pouvoir utiliser le même cône 1, l' pour plusieurs joints articulés de dimensions différentes, il pourra être prévu une ou des bagues d'extension 9 tronconique se montant à l'intérieur du cône (et non à l'extérieur comme dans le brevet selon brevet FR 2 727 644) . Lors d'une poussée contre le bol 4 du joint articulé, le cône 1, l' et la bague d'extension 9, au lieu de s'écarter, sont comprimés l'un contre l'autre, assurant ainsi une transition douce du soufflet.
La paroi des bagues d'extension peut être formée d'un tronc de cône à génératrice courbe comme celle des cônes 1, l', et l'extrémité de petit diamètre de ces bagues peut être fermée ou ouverte pour permettre le dégagement du porte-moyeu 3.
Les bagues d'extension 9 peuvent être maintenues en position dans le cône par des boutons- ressorts 10 qui viennent s 'encliqueter dans des évidements 11 dans la paroi du cône (ou de la bague de diamètre inférieur) . Ces boutons servent lors des manipulations préparatives mais, pour des raisons de sécurité, ne servent pas au maintien des bagues lors de l'opération de passage du soufflet.
Afin d'assurer une bonne position du cône 1, l', ou de la bague d'extension 9 sur le joint articulé, il sera prévu un système d'arrêt du bol 4, par exemple au moyen de nervures internes 12 ou d'une butée tubulaire 13 solidaire de la paroi du cône ou de la bague d'extension. Le dispositif selon l'invention est avant tout conçu pour les joints homocinétiques de transmission, mais il peut s'adapter à d'autres utilisations similaires, par exemple pour les joints formés entre les crémaillères et les biellettes de direction.
Grâce à sa simplicité, à sa facilité d'utilisation, à son volume réduit et à son faible coût de revient, le dispositif qui vient d'être décrit se prête particulièrement bien à l'équipement de tous les ateliers de mécanique automobile, et en particulier des ateliers mobiles .
Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires.

Claims

REVENDICATIONS
1°. Outillage pour la mise en place des gaines de protection pour joints rotatifs articulés destiné à 1 'équipements des ateliers de maintenance des véhicules automobiles de tous types, et ayant en particulier pour objet de faciliter le montage des "soufflets" à montage rapide protégeant les joints articulés de transmission des véhicules, caractérisé par la combinaison d'un cône (1, 1') creux dont la génératrice n'est pas rectiligne, mais formée d'une courbe conférant à sa paroi une pente variable déterminée de manière à présenter une résistance au passage du soufflet (2) aussi constante que possible et à éliminer les pointes de résistance, la variation du rayon dudit cône étant calculée en fonction de la courbe de résistance à l'allongement de la matière constitutive dudit soufflet.
2°. Outillage selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que la génératrice du cône (1) est déterminée de manière à ce que le profil de la paroi dudit cône soit convexe.
3°. Outillage selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que la génératrice du cône (1) est déterminée de manière à ce que le profil de la paroi dudit cône soit concave.
4°. Outillage selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que la génératrice du cône (1) est déterminée de manière à ce que le profil de la paroi dudit cône soit formé de parties convexes et concaves .
5°. Outillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la partie de plus faible diamètre du cône (1) est prolongée par un embout cylindrique (5) formant une zone de préparation du montage du soufflet (2), celui-ci étant maintenu en place grâce à un rebord annulaire (6) disposé à l'extrémité dudit embout.
6°. Outillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, se caractérisant par le fait qu'il est formé d'un cône court (1'), à extrémité de faible diamètre ouverte, la longueur dudit cône étant déterminé pour qu'une longueur de porte-moyeu (3) suffisante dépasse du cône pour pouvoir servir de zone de préparation de montage du soufflet (2).
7°. Outillage selon la revendication 6, se caractérisant par le fait que le cône court (1') comporte, du côté de l'extrémité de faible diamètre, un système intégré de serrage constitué d'une découpe polygonale (7), de dents (8), ou de tout autre forme apte à immobiliser ledit cône court sur le porte-moyeu ( 3 ) .
8°. Outillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le cône (1, l') est associé à au moins une bague d'extension (9) tronconique se montant à l'intérieur du cône de manière à ce que, lors d'une poussée contre le bol ( 4 ) du joint articulé, le cône (1, l') et la bague d'extension (9), au lieu de s'écarter, soient serrés l'un contre l'autre.
9°. Outillage selon la revendication 8, se caractérisant par le fait que la paroi de la ou des bagues d'extension (9) est formée d'un tronc de cône à génératrice courbe.
10°. Outillage selon l'une quelconque des revendications 8 et 9 , se caractérisant par le fait que l'extrémité de petit diamètre de la ou des bagues d'extension (9) est fermée. 11°. Outillage selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, se caractérisant par le fait que les bagues d'extension (9) sont maintenues en position par des boutons-ressorts (10) s 'encliquetant dans des évidements (11) prévus dans la paroi du cône ou de la bague de diamètre inférieur.
12°. Outillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le cône (1, l') et ou les bagues d'extension (9) comportent un système d'arrêt du bol (4) du joint articulé constitué d'une butée tubulaire (13) ou de nervures internes (12), ou d'un dispositif équivalent.
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