Brevet FR2522097A1 — publié le 19830826

La présente invention concerne une manchette d'étanchéité en matériau élastique pour joints de transmission rotatifs, constitués par un élément extérieur et un élément intérieur avec interposition d'organes assurant la transmission du couple, l'extrémité de faible diamètre de la manchette étant solidaire avec étanchéité de l'arbre moteur relié au joint et l'extrémité de grand diamètre assurant l'étanchéité de la cavité du joint; les éléments extérieur et inté- rieur étant mobiles angulairement ou angulairement et axialement l'un par rapport à l'autre; et l'élément extérieur du joint étant relié à l'arbre moteur. Dans une telle réalisation, la manchette recouvre la totalité de l'espace libre entre la partie motrice, l'élément extérieur du joint par exemple, et la partie menée, l'élément intérieur par exemple, et effectue par suite la totalité du mouvement relatif. Des manchettes sont connues pour l'étanchéité de joints homoci- nétiques (cf par exemple le modèle d'utilité de la République fédé- rale d'Allemagne n' 68 09 359); dans ce cas, l'extrémité de grand diamètre de la manchette est fixée sur l'élément extérieur du joint par un collier et l'étanchéité de l'extrémité de faible diamètre sur l'arbre moteur est également assurée par un collier Ces réalisa- tions présentent les inconvénients suivants: une plus grande longueur axiale est nécessaire et le remplissage en graisse ne peut s'effectuer qu'au moment du montage de l'arbre correspondant, afin d'assurer ensuite une étanchéité du système complet à l'aide des colliers Le tracé du soufflet doit en outre toujours tenir compte des raccorde-, ments aux pièces voisines, afin qu'une forme appropriée garantisse une liaison entre les pièces. L'invention a pour objet une manchette d'étanchéité sure, cons- tituant en elle-même un système fermé et dont la forme peut être déterminée sans tenir compte des raccordements des pièces voisines. Il s'agit en outre de réaliser une unité constructive de longueur axiale aussi faible que possible, sans limitation de la capacité de braquage et de la mobilité axiale du joint. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, a) l'élément intérieur du joint est relié à une extrémité d'un élé- ment intermédiaire, dont l'autre extrémité porte la manchette d'étanchéité; et b) la manchette d'élasticité recouvre l'élément extérieur du joint et est solidiare avec étanchéité de l'arbre et de l'élément intermédiaire. Cette réalisation présente les avantages suivants: la lon- gueur axiale de l'unité complète est faible et il est possible de. réaliser un système fermé, dans lequel le lubrifiant peut être introduit avant le montage sur un véhiculé par exemple La forme de la manchette d'étanchéité peut en outre être choisie plus librement, sans tenir compte des pièces à raccorder Une double étanchéité est par ailleurs réalisable, car non seulement les plis de la manchette d'étanchéité, mais aussi un joint de contact peuvent être disposés sur le pourtour de l'élément extérieur du joint. Selon une autre caractéristique importante de l'invention, l'élément intérieur rend le diamètre de fixation de la manchette d'étanchéité supérieur au diamètre de l'alésage de l'élément inter- médiaire du joint ou au diamètre extérieur de l'arbre intermédiaire. Une telle réalisation est particulièrement favorable dans le cas des arbres latéraux du véhicule, quand le diamètre de l'arbre mené est inférieur à celui de l'élément extérieur du joint Dans de telles constructions, un dimensionnement optimal de la manchette d'étanchéité est possible en fonction des exigences cinématiques du joint, car la manchette est placée sur l'élément extérieur du joint et y présente son domaine de travail Les éléments adjacents ne per- turbent donc pas le fonctionnement de l'étanchéité pour le joint proprement dit. Il est en outre prévu que l'élément intermédiaire est de pré- férence relié, dans l'alésage de l'élément intérieur du joint, audit élément directement ou par un tourillon. Il est possible, selon la construction, de réaliser l'élément intérieur du joint avec un alésage dans lequel est introduit un tourillon des pièces voisines, de sorte que l'élément intermédiaire est également logé dans cet alésage, ou de munir l'élément intérieur du joint d'un tourillon pour raccordement à un alésage de la pièce voisine, l'élément intermédiaire pouvant aussi sans difficulté être relié au tourillon. Il est en outre possible que le diamètre intérieur de l'élément intermédiaire soit sensiblement identique au diamètre extérieur. Afin de réaliser une unité constructive courte, et selon un autre exemple de réalisation de l'invention, le siège prévu pour la fixation de la manchette d'étanchéité est orienté vers le joint. En cas d'emploi d'une telle étanchéité, l'élément extérieur du joint coulisse par rapport au siège de fixation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'exem- ples de réalisation préférentielle et des dessins annexés sur les- quels: la figure 1 est la coupe d'un joint avec manchette d'étanchéité; la figure 2 représente une autre manchette d'étanchéité de même prin- cipe que celle selon figure 1, mais avec raccordement à un arbre léger; et la figure 3 est la coupe d'un joint coulissant avec une manchette d'étanchéité. Le joint selon figure 1 est essentiellement constitué par l'arbre moteur 1 et l'élément extérieur 2, dans la cavité duquel est logé l'élément intérieur 3 Entre l'élément extérieur 2 et l'élément inté- rieur 3, des billes 4 sont logées dans des gorges 5 de l'élément extérieur 2 et des gorges 6 de l'élément intérieur 3 pour la trans- mission du couple Une cage 7 maintient les billes 4. L'étanchéité de la cavité du joint est assurée par la manchette 8, dont le petit diamètre 9 de fixation sur l'arbre moteur 1 est maintenu par un collier de serrage 10 Du côté opposé, le grand dia- mètre 11 de la manchette d'étanchéité 8 est également fixé par un collier de serrage 14 sur un siège 12 d'un élément intermédiaire 13. Ce dernier est solidaire de l'alésage 15 de l'élément 3 du joint, mais démontable La partie cylindrique 16 de l'élément intermédiaire 13 présente un diamètre intérieur très légèrement supérieur à celui de l'alésage 15 de l'élément intérieur 3 du joint, afin de per- mettre le montage solidaire en rotation d'un arbre de raccordement ou tourillon (non représenté) dans les cannelures de l'élément inté- rieur 3. La figure 2 représente également un arbre moteur, relié à un élément extérieur 2 de joint La différence réside dans le fait que l'arbre moteur l est monté sur une saillie 18 de l'élément extérieur 2 du joint et rendu solidaire en rotation par une douille supplémen- taire Le petit diamètre 9 de la manchette d'étanchéité 8 est fixé sur cette douille 19 Le principe est par ailleurs identique à celui décrit pour la figure l Entre le grand diamètre il de fixation et les plis 20 proprement dits, la manchette d'étanchéité 8 présente en outre des lèvres d'étanchéité 21, qui constituent un joint d'éta - chéité et de contact supplémentaire sur les surfaces extérieures de l'élément extérieur 2 du joint. La figure 3 représente une autre forme de réalisation d'un joint, dans laquelle l'élément extérieur 2 coulisse axialement par rapport à l'élément intérieur 3 Dans ce joint coulissant, l'élément intermé- diaire 13 est également relié à l'élément intérieur 3 et la manchette d'étanchéité 8 est de nouveau fixée par un siège 12 sur l'élément intermédiaire 13 à l'aide d'un collier de serrage 14 Le petit diamètre 9 de la manchette d'étanchéité 8 est fixé sur l'arbre moteur 1 Une telle manchette d'étanchéité 8 doit absorber aussi bien les braquages que des mouvements axiaux d'un joint coulissant. La partie cylindrique 23 du tourillon 22 présente un diamètre extérieur 24 très légèrement supérieur au diamètre intérieur 25 de la partie cylindrique 16 de l'élément intermédiaire 13. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1 Manchette d'étanchéité en matériau élastique pour joints de transmission rotatifs, constitués par un élément extérieur et un élément intérieur avec interposition d'organes assurant la trans- mission du couple, l'extrémité de faible diamètre de la manchette étant solidaire avec étanchéité de l'arbre moteur relié au joint et l'extrémité de grand diamètre assurant l'étanchéité de la cavité du joint; les éléments extérieure intérieur étant mobiles angulai- rement ou angulairement et axialement l'un par rapport à l'autre; et l'élément extérieur du joint étant relié à l'arbre moteur, ladite manchette étant caractérisée en ce que: a) l'élément intérieur ( 3) du joint est relié à une extrémité d'un élément intermédiaire ( 13), dont l'autre extrémité porte la manchette d'étanchéité ( 8); et b) la manchette d'étanchéité ( 8) recouvre l'élément extérieur ( 2) du joint et est solidaire avec étanchéité de l'arbre ( 1) et de l'élément intermédiaire ( 13). 2 Manchette d'étanchéité selon revendication 1, caractérisée en ce que l'élément intermédiaire ( 13) rend le diamètre de fixation ( 11) de la manchette d'étanchéité ( 8) supérieur au diamètre de l'alésage ( 15) de l'élément intérieur ( 3) du joint ou au diamètre extérieur de l'arbre intermédiaire. 3 Manchette d'étanchéité selon revendication 1, caractérisée en ce que l'élément intermédiaire ( 13) est, dans l'alésage ( 15) de l'élé- ment intérieur ( 3) du joint, relié audit élément ( 3) directement ou par un tourillon. 4 Manchette d'étanchéité selon revendication 1, caractérisée en ce que le diamètre intérieur ( 25) de l'élément intermédiaire ( 13) est sensiblement égal au diamètre extérieur ( 24). 5 Manchette d'étanchéité selon revendication 1, caractérisée en ce que le siège ( 12) prévu pour la fixation de la manchette d'étanchéité ( 8) est orienté vers le joint. 6 Manchette d'étanchéité selon revendication 1, caractérisée en ce que l'élément extérieur ( 2) du joint coulisse par rapport au siège de fixation ( 12).