Brevet FR2542047A1 — publié le 19840907

È 47 Dispositif pour fixer un soufflet sur un corps cylindrique, notamment sur la biellette à rotule d'une direction à cré- maillère pour véhicule automobile 0. L'invention a pour objet un dispositif pour fixer un soufflet sur un corps cylindrique, notamment sur la biellette à rotule d'une direction à crémaillère pour véhi- cule automobile. D'après le document DE-PS 2121381, on connait une direction à crémaillère pour véhicule automobile dans la- quelle un soufflet en caoutchouc est fixé entre un bottier de crémaillère et la biellette à rotule pour assurer l'é- tanchéité d'un joint à rotule Des rainures périphériques sont pratiquées aussi bien dans la biellette à rotule que dans le bottier de crémaillère, les extrémités du soufflet en caoutchouc étant fixées par des agrafes dans ces rainu- res Pour réaliser cette construction d'assemblage connue on doit former des rainures dans les éléments de raccorde- ment destinés au soufflet en caoutchouc, par exemple en les usinant par enlèvement de copeaux, pour garantir un assemblage à l'épreuve des poussées entre le soufflet en caout- chouc et chaque élément de raccordement. Compte tenu de ce qui précède, l'invention a pour but de créer un dispositif simple à construire et à monter pour fixer un soufflet sur un corps cylindrique, ce dispo- sitif pouvant également être fixé à l'épreuve des poussées sur des biellettes non usinées et présentant des diamètres légèrement variables. A cet effet, l'invention concerne un dispositif du type ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte, dis- posé entre le soufflet et la biellette à rotule un disque annulaire qui présente un bord extérieur fermé et un bord intérieur interrompu par des fentes à extension radiale, et qui est constitué par plusieurs segments élastiques cintrés alternativement d'un côté et de l'autre et s'ap- puyant sous précontrainte sur la biellette à rotule. 2 2542047 Suivant une forme de réalisation pratique, les fentes peuvent présenter des bords s'étendant parallèle- ment entre eux de manière à constituer des segments en forme de secteurs d'anneau circulaire -Mais il est aussi possible de prévoir les bords des segments parallèles entre eux, de sorte que les fentes sont en forme de sec- teurs d'anneau circulaire Une autre variante consiste en ce que les bords des fentes ou des segments s'étendant en direction radiale ne sont pas en ligne droite et présen- tent une forme coudée Le choix de la forme des fentes ou des segments dépend, dans les cas d'application pratique, de l'importance que doit avoir la précontrainte des seg- ments élastiques s'appuyant sur la biellette à rotule pour garantir un assemblage à l'épreuve des poussées. Dans des conditions normales, le rapport des zones non fendues du disque aux zones fendues est sensiblement de 1 J 3 i 2 J 3 Mais on peut aussi avoir d'autres rapports parce qu'on peut également faire varier la précontrainte avec la longueur ou la profondeur des fentes. Pour faciliter le montage du disque annulaire sur la partie cylindrique de la biellette à rotule, il s'est révélé judicieux de former des pattes de montage repliées vers l'intérieur ou vers l'extérieur sur les segments situés à l'opposé du côté de montage Si les pattes de montage sont repliées vers l'extérieur, elles servent d'éléments de guidage facilitant le montage lors de l'en- gagemnent du disque sur la biellette à rotule Par contre, si.les pattes de montage sont repliées vers l'intérieur et font saillie par rapport au moyen du disque du côté de-montage, les extrémités des pattes de montage servent de points d'application des forces pour l'outil de monta- ge, ce qui permet alors d'utiliser un outil de montage très simple. Le soufflet peut être fixé directement sur le bord extérieur du disque et doit alors cependant aller 3 254204 ? vers le bas autour du disque jusqu'à la biellette pour garantir une étanchéité absolue Mais le soufflet peut aussi être fixé avec interposition d'une couronne fermée de retenue qui assure l'étanchéité du disque vis-à-vis de l'extérieur De plus, le bord extérieur du disque peut comporter une collerette repliée sur laquelle est fixée la couronne de retenue Enfin, la couronne de retenue peut présenter sur sa périphérie une rainure périphérique dans laquelle-le soufflet s'engage et y est fixé par un anneau en fil métallique. Le disque est constitué de préférence en acier à ressort Le dispositif agencé conformément à l'invention a pour avantage qu'il n'est plus nécessaire de procéder à un façonnage ou à un usinage particuliers des éléments de raccordement du soufflet en caoutchouc pour garantir un assemblage à l'épreuve des poussées Etant donné que les segments réalisés conformément à l'invention sur le bord intérieur du disque sont élastiques, on peut même compen- ser de petites différences des diamètres des biellettes à rotule dues par exemple à la technologie de fabrication, sans réduction notable de la résistance aux poussées En outre, lorsqu'il comporte au moins huit segments, le dis- que peut présenter au moins deux diamètres intérieurs dif- férents en contact tangentiel sur les extrémités inté- rieures des segments, pour qu'il soit possible de compen- ser des différences de diamètre de grandeur correspondante des biellettes à rotule. Il rentre dans le cadre de l'équivalence technique d'utiliser le dispositif agencé conformément à l'invention pour fixer un soufflet sur un corps polygonal Pour cela, il suffit d'adapter le tracé intérieur des segments au tracé extérieur du corps sur lequel le disque doit être fixé sous précontrainte. D'autres caractéristiques et d'autres avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-après en liaison avec les dessins annexés dans lesquels on a représenté à titre d'exemple un dispositif conforme à l'invention monté sur une articulation de crémaillère pour l'essieu avant d'un véhicule automobile. 4 2542047 Dans ces dessins la Fig l est une vue en élévation frontale d'un essieu avant comportant une direction à cré- maillère; la Fig 2 est une coupe longitudinale à plus grande échelle de la partie II entourée en trait mixte sur la Fig 1; la Fig 3 est une vue en élévation d'un disque annulaire avec des segments en forme de secteurs d'anneau circulaire; la Fig 4 représente en élévation une partie d'un disque avec un segment sensiblement rectangulaire; la Fig 5 représente en élévation une partie d'un disque avec un segment en forme d'entonnoir; la Fig 6 représente en élévation une moitié d'un disque annulaire comportant des pattes de monta- ge conformées d'un côté sur les segments; la Fig 7 est une vue en coupe du disque suivant la ligne VII-VII de la Fig 6; la Fig 8 est une vue en coupe d'un disque annu- laire comportant des pattes de montage conformées d'un côté sur les segments et repliées vers l'ex- térieur; la Fig 9 est une vue en coupe d'un disque annu- laire sans pattes de montage. Dans une direction à crémaillère 1 d'un essieu avant, de véhicule automobile, un soufflet 4 est fixé entre un bottier de crémaillère 2 et une biellette à rotule 3 Ce soufflet 4 est destiné à assurer l'étanchéité d'un joint à rotule 5 et de la direction à crémaillère elle-même. Alors que le soufflet 4 est fixé sur le bottier de crémaillère 2 par une bague de pincement 6-s 'engageant dans une rainure périphérique, le dispositif prévu pour fixer le soufflet 4 sur la biellette à rotule 3 est cons- titué par un disque annulaire 7 avec une couronne de retenue -à 2542047. 8 disposée sur lui et un anneau en fil métallique 9 qui maintient l'extrémité du soufflet 4 dans une rainure péri- phérique de la couronne de retenue 8. Le disque annulaire 7 présente un bord extérieur fermé 10 sur lequel peut être fixé la couronne de retenue 8 et des segments 12 séparés par des fentes 11 et faisant saillie vers l'intérieur Dans l'exemple de réalisation suivant là Fig 3, les segments sont en forme de secteurs d'anneau circulaire Dans l'exemple de réalisation sui- vant la Fig 4, ils sont sensiblement rectangulaires et dans l'exemple de réalisation suivant la Fig 5, ils sont sensiblement en forme d'entonnoir Le diamètre intérieur du disque 7 enveloppant les extrémités intérieures des seg- ments 12 est inférieur au diamètre extérieur de la biellette à rotule 3 sur laquelle le disque 7 doit être fixé Pour cette raison, les segments 12 sont incurvés alternativement dans des sens opposés hors du plan de la bordure 10,cè qui donne au disque 7 la forme en cloche ouverte vers l'intérieur que l'on peut voir sur les coupes de la Fig 2 et des figures 7 à 9. Pour que le disque 7 puisse s'appuyer sous précon- trainte sur la biellette à rotule 3, les segments élastiques 12 doivent être repliés davantage lors du montage pour que le diamètre intérieur du cercle enveloppant les extrémités intérieures des segments 12 soit égal ou légèrement supé- rieur au diamètre extérieur de la biellette à rotule 3. Pour faciliter ce montage, les extrémités intérieures des segments 12 peuvent être munies d'un côté de pattes de mon- tage 13 repliées vers l'intérieur (Fig 6 et Fig 7) ou éga- lement de pattes de montage 14 repliées vers l'extérieur et légèrement cintrées Les pattes de montage 13 repliées vers l'intérieur permettent une adaptation élastique facile des segments 12 auxquels elles sont liées avec un outil de montage simple les attaquant du côté du montage Les pattes de montage 14 repliées vers l'extérieur et légèrement cintrées 6 2542047 facilitent le glissement et l'adaptation élastique du disque 7 sur la biellette à rotule 3. La Fig 8 et la Fig 9 montrent que les diamètres ini- tiaux peuvent être différents des deux-côtés pour garantir un montage simple, sans problème. Le disque 7 représenté sur la Fig 8 est englobé sur la biellette à rotule 3 en appliquant une force axiale sur le côté intérieur des segments 12 présentant le diamè- tre d 2 Lorsque les segments 12 qui présentent le diamètre intérieur initial dl viennent en contact, la force axiale augmente et pendant le montage seulement les segments 12 ayant le diamètre intérieur initial dl glissent sur la tige de la biellette à rotule 3. Le processus de montage est similaire avec le disque suivant la Fig 9 Dans ce cas, la force de montage axiale est-appliquée de l'extérieur sur les segments 12 ayant le diamètre intérieur initial d 2 et le côté du disque 7 ayant le diamètre intérieur initial dl est monté le premier Avec cet effort axial, qui est appliqué sur les segments 12 le. plus possible à l'intérieur, le diamètre intérieur, du cô- té du disque 7 ayant le diamètre intérieur initial d 2, aug- mente jusqu'à une cote dépassant la cote de diamètre de la biellette à rotule 3. En plus des diamètres intérieurs initiaux diffé- rents dl et d 2, les cotes xl et x 2 (écart dans le sens axial des extrémités: radiales intérieures des segments 12 Jpeu- vent être différentes pour que le montage puisse encore être effectué sans problème. Indépendamment des avantages éprouvés lors du montage, on peut obtenir des efforts de poussée axiales différents dans les deux directions axisales en faisant varier ces cotes. Dans la position montée, les extrémités intérieures des segments élastiques 12 s'incrustent sous précontrainte dans la surface de la biellette à rotule 3 et garantissent ainsi un montage résistant à la poussée aussi bien en di- rection axiale qu'en direction périphérique Le disque 7 7 2542047- peut être positionné en un emplacement voulu de la biellette à rotule 3 sans qu'il soit besoin de prévoir pour cela une forme particulière de la biellette à rotule 3. -8- 2542047- REVENDICATIONS 1 Dispositif pour fixer un soufflet ( 4) sur un corps cylindrique, notamment sur la biellette à rotule ( 3) d'une direction à crémaillère pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte, disposé entre le soufflet ( 4) et la biellette à rotule ( 3) un disque annulaire ( 7) qui présente un bord extérieur fermé ( 10) et un bord inté- rieur interrompu par des fentes ( 11) s'étendant radialement, et qui est constitué par plusieurs segments élastiques ( 12) cintrés alternativement d'un côté et de l'autre et s'appu- yant sous précontrainte sur la biellette à rotule ( 3). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fentes ( 11) présentent des bords s'étendant parallèlement. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les segments ( 12) présentent des bords s'étendant parallèlement. 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bords des fentes ( 11) ou des segments ( 12) sont coudés. 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que le rapport des zones non fendues du disque aux zones fendues est sensiblement de 113: 213. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce que des pattes de montage ( 13,143 repliées vers l'intérieur ou vers l'extérieur sont formées sur les segments ( 123 situés à l'opposé du côté de montage 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce que le disque ( 7) est ren- du étanche vis-à-vis-de l'extérieur par une couronne fer- mée de retenue ( 8) prévue pour le soufflet ( 4). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisé en ce que le bord extérieur ( 10) du disque ( 73 présente une collerette repliée sur laquelle 9 2542047 est fixée la couronne de retenue ( 8). 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 8, caractérisé en ce que la couronne de retenue ( 8) présente sur sa périphérie une rainure dans laquelle s'engage le soufflet ( 4). Dispositif selon 11 une quelconque des revendica- tions 1 à 9, caractérisé en ce que le disque ( 7) est réali- sé en acier à ressort ou en une matière synthétique élastique.