Brevet FR2680842A1 — publié le 19930305

La présente invention se rapporte à un manchon ou soufflet d'étanchéité et un dispositif de retenue de manchon ou soufflet perfectionnés destinés a être utilisés dans un joint universel à vitesse constante. Dans un type connu de joint universel à vitesse constante, un premier arbre tourne avec une piste interne, et un deuxième arbre tourne avec une piste externe Une pluratilité de billes transmettent une rotation entre les pistes interne et externe Un élément ou manchon d'étanchéité flexible est fixé entre le premier arbre et la piste externe pour rendre étanche la zone entre ceux-ci Un boîtier ou dispositif de retenue de manchon, réalisé en un matériau qui est plus rigide que le manchon, est fixé à la piste externe et protège le manchon. Dans un assemblage de l'art antérieur, le manchon entoure une surface périphérique externe de la piste externe, et un dispositif de retenue est positionné radialement vers l'extérieur du manchon Le dispositif de retenue présente une lèvre cylindrique s'étendant radialement vers l'intérieur à une position axialement au delà de l'extrémité du manchon qui s'étend dans une entaille cylindrique dans la piste externe. Dans un autre assemblage de l'art antérieur, une nervure cylindrique s'étend radialement vers l'intérieur à partir d'une surface périphérique interne du manchon et est disposée dans une rainure cylindrique dans la périphérie externe de la piste externe Un dispositif de retenue est positionné radialement vers l'extérieur du manchon, et une bande est positionnée sur le dispositif de retenue pour fixer celui-ci et le manchon sur la piste externe. Le montage des assemblages mentionnés ci-dessus de l'art antérieur est assez compliqué. Conformément à une mode de réalisation de la présente invention, un joint universel à vitesse constante comprend un premier arbre qui tourne avec une piste interne et un deuxième arbre qui tourne avec une piste externe Une première extrémité d'un manchon ou soufflet flexible est fixée au premier arbre, et la deuxième extrémité du manchon ou soufflet est fixée à une position recherchée par rapport à la piste externe par un dispositif de retenue ou logement relativement rigide Le dispositif de retenue ou logement présente une pluralité de pattes élastiques, espacées circonférenciellement, s'étendant radialement vers l'intérieur à partir d'une surface périphérique interne dans une rainure cylindrique dans la périphérie externe de la piste externe Le manchon et le dispositif de retenue peuvent être assemblés à la piste externe simplement en poussant le dispositif de retenue sur une extrémité axiale de la piste externe jusqu'à ce que les pattes s'encliquettent dans la rainure L'assemblage du dispositif de retenue et du manchon à la piste externe est ainsi relativement simple La rainure et la patte définissent un arrêt positif pour le dispositif de retenue, de sorte que le dispositif de retenue et le manchon sont fixés dans une position axiale recherchée relativement à la piste externe En outre, les pattes empêchent un retrait par inadvertance ou un mauvais alignement du dispositif de retenue. Différents modes de réalisation sont décrits Dans un mode de réalisation, le manchon est fixé à une extrémité du dispositif de retenue enlevé de la piste externe Dans d'autres modes de réalisation, le manchon est positionné axialement entre la piste externe et le dispositif de retenue. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant des modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue partiellement en section transversale d'un premier mode de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue de l'assemblage du mode de réalisation représenté sur la figure 1; la figure 3 est une vue partiellement en section transversale d'un deuxième mode de réalisation de la présente invention; la figure 4 est une vue de l'assemblage du mode de réalisation représenté sur la figure 3; la figure 5 est une vue partiellement en section transversale d'un troisième mode de réalisation de la présente invention; et la figure 6 est une vue de l'assemblage du mode de réalisation représenté sur la figure 5. Un joint universel 20 à vitesse constante est représenté sur la figure 1, dont le premier arbre 22 est fixé en rotation avec une piste interne 24 Une piste externe 26 est disposée radialement vers l'extérieur d'une pluralité de billes 28 qui transmettent une rotation entre la piste interne 24 et la piste externe 26 Un élément 30 relie la piste externe 26 à un accouplement d'arbres 32 La structure de la piste interne 24, des billes 28 de l'arbre 22 et de l'accouplement d'arbres 32 est bien connue dans l'art et ne fait pas partie de la présente invention. Un manchon ou soufflet flexible 34 présente une extrémité radialement interne 36 fixée à un arbre 22 par un collier de serrage 38 Une extrémité radialement externe 40 du manchon 34 est fixée à un dispositif de retenue ou logement rigide 42 à l'intérieur d'un entaille cylindrique 44 L'entaille cylindrique 44 a une forme généralement en U en section transversale et présente une extrémité externe 46 s'étendant radialement vers l'intérieur Une bague 45 est forcée dans une surface périphérique interne de l'extrémité radialement externe 40 pour fixer le manchon 34 à l'intérieur de l'entaille cylindrique 44. Le dispositif de retenue ou logement 42 comprend une section 48 qui s'amincit de façon conique vers l'intérieur et qui s'étend de l'entaille cylindrique 44 vers la piste externe 26 Une face d'arrêt 50 sur le dispositif de retenue 42 bute contre une face extrême de piste 54 Un joint d'étanchéité 52 est disposé dans la face d'arrêt 50 pour réaliser une liaison étanche au fluide entre la piste externe 56 et le dispositif de retenue 42. Une extrémité axialement interne 56 du dispositif de retenue 42 est ajustée de façon serrée sur une surface périphérique radialement externe de la piste externe 26 Une rainure 58 est réalisée à la surface périphérique externe de la piste externe 26 Une pluralité de pattes élastiques 60 espacées circonférenciellement s'étendent radialement vers l'intérieur depuis une surface périphérique interne du dispositif de retenue 42 et sont reçues dans la rainure 58 Les pattes 60 sont courbées radialement vers l'intérieur suivant une direction vers l'extrémité externe 46 Les surfaces courbées des pattes 60 facilitent l'insertion du dispositif de retenue 42 sur la piste externe 26. La figure 2 représente d'autres détails des différents éléments qui constituent le premier mode de réalisation 20 La rainure 58 s'étend sur la circonférence externe entière de la piste externe 26 L'entaille cylindrique 44 s'étend autour de la circonférence interne entière du dispositif de retenue 42, et l'extrémité 40 radialement externe s'étend autour de la circonférence externe entière du manchon 34. Lors de l'assemblage selon le premier mode de réalisation 20, l'extrémité radialement externe 40 du manchon 34 est placée à l'intérieur de l'entaille cylindrique 44 du dispositif de retenue 42 La bague 45 est ensuite ajustée de façon serrée dans la surface périphérique interne de l'extrémité radialement externe 40 pour qu'elle soit fixée à l'intérieur de l'entaille 44 L'extrémité radialement interne 36 du manchon 34 est reliée à l'arbre 22 par le collier de serrage 28 Le dispositif de retenue 42 est ajusté de façon serré sur l'extrémité de la piste externe 26, les pattes 60 s'encliquetant dans la rainure 58 pour définir une position recherchée du dispositif de retenue 42 Etant donné que le dispositif de retenue 42 est rigide, l'extrémité radialement externe 40 du manchon est fixée à une position recherchée relativement à la piste externe 26. Le retrait du dispositif de retenue 42 de la piste externe 26 est empêché, étant donné que les pattes 60 butent contre une face extrême de la rainure 58 Il faut comprendre que le dispositif de retenue 42 peut être fixé à la piste externe 26 dans n'importe quel ordre relativement à la fixation du manchon 34 au dispositif de retenue 42, et la fixation du manchon 34 à l'arbre 22. Un deuxième mode de réalisation 70 est représenté sur la figure 3 Un assemblage formant manchon 72 comprend un manchon flexible 74 dont une extrémité radialement interne 76 est reliée par un collier de serrage 78 à l'arbre 22 Une piste externe 75 présente une extrémité amincie 79 qui reçoit une extrémité radialement externe 81 du manchon 74 La surface périphérique radialement interne de l'extrémité radialement externe 81 est amincie de façon à s'adapter à la forme de l'extrémité amincie 79 Un dispositif de retenue 80 comprend une pluralité de doigts 82 espacés circonférenciellement s'étendant axialement vers l'avant du manchon 74 Des pattes 83 s'étendent radialement vers l'intérieur à partir d'une surface périphérique interne des doigts 82, et s'encliquettent de façon élastique dans une rainure 84 formée à la surface périphérique externe de la piste externe 75 Les pattes 83 sont courbées pour faciliter l'insertion du dispositif de retenue 80 sur la surface périphérique externe de la piste externe 75. Une pluralité de rebords 86 s'étendent radialement vers l'extérieur d'une surface périphérique externe de l'extrémité de manchon 81 Des fentes sont définies entre les doigts adjacents 82, et des faces extrêmes de fentes 88 butent contre les rebords 86 de façon que le dispositif de retenue 80 positionne le manchon 74 à une position axiale fixe sur une piste externe 75 Un collier de serrage 90 est positionné radialement vers l'extérieur du dispositif de retenue 80 pour fixer celui-ci et le manchon 74 à la piste externe 75. Sur la figure 4, on a représenté d'autres détails du mode de réalisation 70 représentés sur la figure 3 Comme montré, le dispositif de retenue 80 comprend une pluralité de doigts 82 qui s'étendent axialement vers l'avant de la face extrême de fentes 88 Les faces extrêmes de fentes 88 sont alignées circonférentiellement avec les rebords 86 sur le manchon 74 Les pattes 83 s'étendent radialement vers l'intérieur à partir des surfaces périphériques internes des doigts 82. Lors du montage de l'assemblage formant manchon 72, 'extrémité radialement interne 76 du manchon 74 est d'abord attachée à l'arbre 22 par un dispositif ou collier de serrage 78 Le dispositif de retenue 80 est ensuite aligné avec le manchon 74, les faces extrêmes de fentes 88 butant contre les rebords 86 Le dispositif de retenue 80 et le manchon 74 sont forcés sur l'extrémité amincie 79 de la piste externe 75 jusqu'à ce que les pattes 83 s'encliquettent dans la rainure 84 Le dispositif ou collier de serrage 90 est ensuite positionné radialement vers l'extérieur du dispositif de retenue 80 et fixe l'assemblage formant manchon 72 sur la piste externe 75. Un troisième mode de réalisation 92 est représenté sur la figure 5 Le troisième mode de réalisation 92 diffère du deuxième mode de réalisation 70 par la construction du dispositif de retenue 94 Le dispositif de retenue 94 présente une extrémité axiale cylindrique 96 qui s'étend axialement au delà de la rainure 84 Une pluralité de pattes 98 espacées circonférentiellement, s'étendant radialement vers l'intérieur, s'encliquettent dans la rainure 84 Les pattes 98 sont courbées Le dispositif de retenue 94 est ajusté de façon serré sur la piste externe et immobilise le manchon 74 Des rebords 86 sont formés à l'extrémité 81 du manchon Une pluralité de pattes formant rebord 100 s'étend radialement vers l'intérieur à partir d'une surface périphérique interne du dispositif de retenue 94 et bute contre les rebords 86. Comme cela est représenté sur la figure 6, les pattes 98 sont espacées circonférentiellement Les pattes 100 formant rebord sont espacées circonférentiellement et positionnées entre les pattes adjacentes 98. L'assemblage selon le troisième mode de réalisation 92 est similaire au deuxième mode de réalisation 70 Les pattes 100 formant rebord sont radialement alignées avec les rebords 86 Le dispositif de retenue 94 est ajusté de façon serré sur une surface périphérique externe de la piste externe 76 Les pattes 98 s'encliquettent dans la rainure 84 en immobilisant le dispositif de retenue 94 et le manchon 74 sur la piste externe 76. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, les dispositifs de retenue relativement rigides sont réalisés en un Nylon De préférence, ils sont réalisés en un Nylon disponible sous la dénomination commerciale ST-801 Du Nylon 66 peut également être utilisé En alternance, le dispositif de retenue peut être métallique Les manchons sont réalisés de préférence en des matériaux de Néoprène connu. On a décrit les modes de réalisation préférés de la présente invention. 4 + 2680842 REVENDICATIONS 1 Joint universel ( 20, 70) à vitesse constante pour transmettre une rotation entre un premier ( 22) et un deuxième arbre, caractérisé en ce qu'il comprend: une piste interne ( 24) ayant un axe central et apte à être reliée à un premier arbre ( 22), une piste externe ( 26, 75) positionnée radialement vers l'extérieur de ladite piste interne ( 24), ladite piste externe( 26, 75) étant apte à être fixée à un deuxième arbre; un dispositif de retenue ( 42, 80) ayant une extrémité axialement interne s'étendant axialement le long et radialement vers l'extérieur d'une portion de piste externe, ladite extrémité interne dudit dispositif de retenue ( 42, 80) présentant au moins une patte élastique ( 60) s'étendant radialement vers l'intérieur à partir d'une surface périphérique interne, ladite patte étant reçue dans une rainure ( 58, 84) formée à une surface périphérique externe de ladite piste externe, ledit dispositif de retenue ( 42, 80) présentant une extrémité axialement externe espacée axialement ou loin de ladite piste externe; et un manchon flexible ( 34, 74) présentant une extrémité radialement interne ( 36, 76) destiné à être monté sur le premier arbre ( 22) et présentant une extrémité radialement externe ( 40) montée sur ledit dispositif de retenue ( 42, ) à une position espacée axialement au loin de ladite piste externe ( 26, 75), ledit dispositif de retenue ( 42) immobilisant ladite extrémité radialement externe ( 40) dudit manchon ( 34) à une position axiale généralement fixe relativement à ladite piste externe ( 26, 75). 2 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite extrémité radialement externe ( 40) est montée sur ladite extrémité axialement externe dudit dispositif de retenue ( 42, 80), ladite extrémité axialement externe dudit dispositif de retenue ( 42, 80) comprenant une entaille ( 44) généralement en forme de U, ladite extrémité radialement externe ( 40) du manchon étant reçue dans ladite entaille ( 44) en forme de U, et des moyens de fixation immobilisant ladite extrémité radialement externe du manchon dans ladite entaille ( 44) en forme de U. 3 Joint selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent une bague ( 45) qui est ajustée de façon serrée dans une surface périphérique interne de ladite extrémité radialement externe ( 40) dudit manchon. 4 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de retenue ( 42, 80) présente une face de butée entre lesdites extrémités interne et externe qui butent contre une face extrême axiale de ladite piste externe ( 26), ledit dispositif de retenue ( 42, 80) s'étendant axialement vers ladite extrémité interne depuis ladite face extrême de butée, et ladite, au moins une patte ( 60) étant positionnée entre ladite face de butée et ladite extrémité interne. Joint selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite extrémité interne dudit dispositif de retenue ( 42, 80) est généralement cylindrique, et il y a une pluralité de pattes ( 60) s'étendant radialement vers l'intérieur à partir de ladite surface périphérique interne dudit dispositif de retenue ( 42, 80) à des localisations espacées circonférenciellement. 6 Joint selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite pluralité de pattes ( 60) sont courbées et s'étendent à partir d'une première extrémité de pattes radialement vers l'intérieur à une deuxième extrémité de pattes espacée axialement vers l'extérieur de ladite première extrémité de pattes. 7 Joint selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'unjoint d'étanchéité ( 52) est disposé entre ladite face de butée et ladite face extrême de ladite piste externe ( 26, 75). 8 Joint selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite extrémité radiale interne ( 36) dudit manchon est montée sur ledit premier arbre ( 22) par un dispositif ou collier de serrage ( 38) à un côté dudit manchon axialement détourné de ladite piste externe ( 26, 75). 9 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'est prévue une pluralité de pattes ( 60) s'étendant radialement vers l'intérieur à partir d'une surface périphérique interne dudit dispositif de retenue ( 42, 80) à des localisations espacées circonférenciellement. Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite patte ( 60) est courbée et s'étend depuis une première extrémité de pattes radialement vers l'intérieur à une deuxième extrémité de pattes espacées axialement vers l'extérieur de ladite première extrémité de pattes. 11 Joint universel ( 20, 70) à vitesse constante, caractérisé en ce qu'il comprend: une piste interne ( 24) ayant un axe central et apte à être reliée à un premier arbre ( 22), une piste externe ( 26) positionnée radialement vers l'extérieur de ladite piste interne et destinée a être connectée à un deuxième arbre; et un manchon flexible ( 34) présentant une extrémité radialement interne ( 36) destinée à être montée sur le premier arbre 22, et ledit manchon 34 présentant une extrémité radialement externe ( 40) positionnée par un élément de retenue ( 42, 80), ledit élément de retenue d'étendant axialement le long et radialement vers l'extérieur d'une portion de piste externe, une pluralité de pattes élastiques ( 60) espacées circonférenciellement s'étendant radialement vers l'intérieur à partir d'une surface périphérique interne dudit dispositif de retenue ( 42, 80), ladite piste externe ( 26, 75) présentant une rainure cylindrique ( 58) formée dans une surface périphérique externe, et lesdites pattes élastiques ( 60) étant reçues dans ladite rainure cylindrique ( 58). 12 Joint selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite extrémité radialement externe ( 40) du manchon s'étend également axialement le long et radialement vers l'extérieur de ladite portion de piste externe, et ledit dispositif de retenue ( 42, 80) est positionné radialement vers l'extérieur de ladite extrémité radialement externe dudit manchon ( 34, 74), lesdites pattes étant positionnées axialement vers l'intérieur d'une position axialement la plus à l'intérieur de ladite extrémité radialement externe dudit manchon ( 34, 74). 13 Joint selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'un dispositif ou collier de serrage ( 90) est positionné radialement vers l'extérieur dudit dispositif de retenue ( 80) pour fixer ledit dispositif de retenue et ledit manchon ( 74) sur ladite piste externe ( 75). 14 Joint selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit dispositif de retenue ( 94) est ajusté de façon serré sur ladite piste externe ( 75) pour immobiliser ledit dispositif de retenue ( 94) et ledit manchon sur ladite piste externe ( 75). Joint selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit manchon comprend une pluralité de rebords ( 86) s'étendent radialement vers l'extérieur qui sont espacés circonférentiellement autour d'une surface périphérique externe du manchon, et ledit dispositif de retenue ( 94) présente des portions qui butent contre lesdits rebords, lesdites pattes étant à des positions espacées axialement à l'intérieur desdits rebords. 16 Joint selon la revendication 12, caractérisé en ce que la piste externe ( 75) présente une face extrême amincie.