Brevet FR2686660A1 — publié le 19930730

La présente invention concerne d'une manière générale un procédé permet- tant de fixer une garniture d'étanchéité sur un boîtier cylindrique Elle concerne plus particulièrement la fixation d'un soufflet d'étanchéité sur un boîtier de joint de transmission homocinétique et sur un arbre. Les véhicules à roues avant motrices utilisent une paire d'ensembles de demi-arbre pour transmettre la puissance de la transmission aux roues avant. Chaque ensemble de demi-arbre comprend deux joints, notamment homociné- tiques, réunis par un arbre de liaison L'un des joints est relié à la roue avant. L'autre joint est relié à la transmission. Le joint homocinétique disposé du côté de la roue est un joint homocinétique à centre fixe ou à fixité axiale Ce joint est susceptible de s'adapter à des angles élevés ( 450 à 500) La capacité angulaire élevée de ce joint permet aux roues avant de s'adapter aux angles de braquage. Le joint homocinétique disposé du côté de l'arbre de la transmission est un joint de type coulissant ou télescopique Ce joint comporte un centre de rotation mobile et peut s'adapter à des angles de 200 à 250 Le centre de rotation mobile et la capacité angulaire du joint permettent une adaptation aux tolérances de construction du véhicule, aux déplacements de la suspension, ainsi qu'aux vibra- tions du moteur. Les joints homocinétiques exigent une alimentation constante en lubrifiant pour fonctionner dans ce dernier Normalement, ce lubrifiant est contenu dans une chambre formée par une garniture d'étanchéité ou soufflet de protection La garni- ture d'étanchéité est habituellement en une matière flexible, soit du caoutchouc, soit une matière plastique A l'une de ses extrémités, le soufflet de protection est fixé sur le diamètre extérieur du corps, ou boîtier du joint L'autre extrémité est fixée à l'arbre de liaison Cet agencement crée une chambre -de forme sensiblement conique qui est remplie d'une quantité prédéterminée de graisse pendant l'assemblage du demi-arbre Cette graisse est normalement suffisante pour lubrifier le joint pour toute la durée de vie du véhicule. Les garnitures d'étanchéité des joints homocinétiques constituent un élément essentiel de l'ensemble de demi-arbre en raison de l'exigence d'une fourniture continue de lubrifiant Si, pour une raison quelconque, la garniture d'étanchéité fait l'objet d'une défaillance, cette défaillance est pratiquement indé- tectable de la part du conducteur du véhicule La garniture d'étanchéité laissant le lubrifiant fuir de l'ensemble, il en résulte alors dans un bref délai une défaillance du joint homocinétique. La flexibilité de la garniture d'étanchéité permet un déplacement angulaire de l'arbre par rapport au boîtier du joint Pendant que le joint est dans une position angulaire, le soufflet de protection est soumis à une compression d'un côté, tandis que le côté opposé est soumis à une traction Lorsque le joint travaille sous un certain angle, le soufflet de protection passe par un mouvement cyclique de compression et de traction La fréquence de cette action cyclique dépend de la vitesse de rotation du joint. Les premières garnitures d'étanchéité pour joints homocinétiques étaient en une matière du type caoutchouc ou néoprène Cette matière offre une flexibilité excellente et est fixée facilement sur le boîtier du joint et sur l'arbre en utilisant un collier métallique de serrage Bien que ces garnitures d'étanchéité en caoutchouc jouent leur rôle d'une manière acceptable, la nature tendre des matières du type caoutchouc les rend extrêmement sensibles à des entailles par pincement. Une entaille du soufflet de protection en caoutchouc peut se produire pendant la manipulation du demi-arbre, pendant l'assemblage du véhicule ou par contact entre le soufflet en caoutchouc et d'autres éléments du véhicule pendant l'assemblage du véhicule Une fois convenablement assemblés, les soufflets de protection en caoutchouc peuvent être endommagés par des obstacles présentés par la route, des pinces-leviers utilisées par des mécaniciens, des crochets de remorquage ou d'autres objets qui pincent le soufflet de protection entre l'objet et l'un ou l'autre des éléments du demi-arbre. Des soufflets de protection en matière plastique, notamment de dénomi- nation commerciale "Dupont Hytrele", ont été mis au point pour réduire ou éliminer le risque de faire l'objet d'une entaille par pincement La matière plastique étant plus dure qu'une matière du type caoutchouc peut résister à un défaut de manipu- lation ou autre atteinte d'une intensité raisonnable qui pourrait entailler par pincement un soufflet de protection en caoutchouc. Malheureusement, l'accroissement de dureté s'accompagne d'une difficulté de fixation des soufflets de protection en matière plastique sur les surfaces exté- rieures et les arbres des ensembles de demi-arbre La matière plastique nécessite un collier métallique de serrage ayant une section transversale assez importante pour maintenir le soufflet de protection sur les éléments du demi-arbre, et assurer l'étanchéité de ce soufflet de protection pendant le fonctionnement Outre une section transversale accrue, le matériau du collier métallique est remplacé par un acier inoxydable relativement cher au lieu d'un acier galvanisé économique. L'augmentation de section transversale en même temps que le remplacement par un matériau plus onéreux a augmenté notablement le coût du système de serrage du soufflet de protection. C'est pourquoi il est souhaitable de disposer d'un procédé permettant de fixer un soufflet de protection en matière plastique, pour joint de transmission, notamment homocinétique, sur un ensemble de demi-arbre, qui soit d'un coût faible et qui soit fiable. La présente invention a pour objet un procédé de fixation d'un soufflet de protection en matière plastique sur un ensemble de demi-arbre Le soufflet de protection est mis en place, puis chauffé de façon que ce soufflet de protection se rétracte sur l'ensemble de demi-arbre et épouse la forme de ce dernier. L'invention a pour objet un procédé de fixation d'une garniture d'étanchéité sur un boîtier cylindrique, caractérisé en ce qu'il consiste à positionner une première extrémité de la garniture d'étanchéité par-dessus le boîtier cylindrique, à chauffer cette première extrémité de la garniture d'étanchéité au-delà du point de fusion de la matière de cette garniture d'étanchéité et à refroidir la première extrémité de la garniture d'étanchéité et laisser cette première extrémité de la garniture d'étanchéité se rétracter sur le boîtier. L'invention a aussi pour objet un procédé de fixation d'une garniture d'étan- chéité sur un boîtier d'un joint de transmission, notamment homocinétique, et sur un arbre, caractérisé en ce qu'il consiste à positionner une première extrémité de la garniture d'étanchéité par- dessus le boîtier du joint, à positionner une seconde extrémité de la garniture d'étanchéité par-dessus l'arbre, à chauffer la première extrémité de la garniture d'étanchéité au-delà du point de fusion de la matière de la garniture d'étanchéité, à chauffer la seconde extrémité de la garniture d'étanchéité au-delà du point de fusion de la matière de la garniture d'étanchéité, à refroidir la première extrémité de la garniture d'étanchéité et laisser cette première extrémité de la garniture d'étanchéité se rétracter sur le boîtier de joint et à refroidir la seconde extrémité de la garniture d'étanchéité et laisser cette seconde extrémité de la garniture d'étanchéité se rétracter sur l'arbre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure i est une vue en élévation de côté, partiellement en coupe, d'une garniture d'étanchéité fixée sur un demiarbre, avant chauffage, conformément à la présente invention, la figure 2 est une vue en élévation de côté, partiellement en coupe, de la garniture d'étanchéité fixée sur le demi-arbre, après chauffage, conformément à la présente invention, et, la figure 3 est une vue en élévation de côté, partiellement en coupe, ana- logue à la figure 2, mais illustrant l'adjonction d'un collier métallique. La description détaillée décrit la fixation d'une garniture d'étanchéité en matière plastique sur une extrémité de joint à rotule à centre fixe d'un ensemble de demi-arbre Un spécialiste en la matière pourra utiliser les méthodes de fixation ici décrites pour les appliquer aux autres types de joints de transmission. Si on se reporte aux dessins et plus particulièrement aux figures 1 et 2, il y est représenté, désignée par le repère 10, une extrémité de joint à centre fixe d'un demi-arbre Le procédé de fixation commence par le positionnement d'une garni- ture d'étanchéité en matière plastique 20 par-dessus et autour d'un arbre de liaison 22 La garniture d'étanchéité en matière plastique est fabriquée en une matière de dénomination "Dupont Hytrel " par des méthodes d'extrusion-soufflage bien connues dans la technique La petite extrémité de la garniture d'étanchéité 24 est positionnée dans une gorge 26 située sur la surface extérieure 28 de l'arbre de liaison 22 Une extrémité de la garniture d'étanchéité 20 est ainsi positionnée par rapport à l'extrémité de l'arbre de liaison 22. L'arbre de liaison 22 et la garniture d'étanchéité 20 sont alors assemblés pour constituer l'ensemble de joint 30 Normalement, l'arbre de liaison mutuelle 22 et le chemin intérieur de roulement du joint sont réunis par des cannelures 34, ainsi que la figure 1 le représente. La grande extrémité 36 de la garniture d'étanchéité 20 est alors positionnée par-dessus le chemin extérieur de roulement 38 formé à l'intérieur de l'ensemble de joint 30 La garniture d'étanchéité 20 comporte une partie en saillie nervurée 40 qui s'emboîte dans une gorge 42 usinée dans la surface extérieure 44 du boîtier dans lequel est formé le chemin extérieur de roulement 38 La partie en saillie nervurée 40 fait l'objet d'un emboîtement dans la gorge 42 de façon à positionner d'une manière convenable la garniture d'étanchéité 20 par rapport à l'ensemble de joint à vitesse constante 30. La chambre 50 délimitée par la garniture d'étanchéité 20, le chemin exté- rieur de roulement 38 et l'arbre de liaison 22, est alors remplie d'un lubrifiant d'un type approprié et en quantité voulue. Les extrémités 24 et 36 de la garniture d'étanchéité 20 sont alors chauffées à une température légèrement supérieure à leur température de fusion Ce chauffage de la garniture d'étanchéité peut être réalisé en apportant une source extérieure de chaleur autour des extrémités 24 et 36 de la garniture d'étanchéité 20 par des méthodes bien connues dans la technique Une autre méthode d'apport de la chaleur nécessaire consiste à procéder au chauffage par induction du chemin extérieur de roulement 38 et de l'arbre de liaison 22, également par des méthodes connues dans la technique Le chauffage par induction du chemin extérieur de roulement 38 et de l'arbre de liaison 22 peut facilement être contrôlé pour être appliqué à une zone localisée de chauffage, en n'affectant ainsi que les zones de la garniture d'étanchéité 20 destinées à la fixation. Une fois que la température de fusion de la garniture d'étanchéité 20 a été- obtenue, on retire la source de chaleur et on laisse l'ensemble refroidir Le refroi- dissement de l'ensemble 10 permet à la garniture d'étanchéité 20 d'épouser la 2686660 forme extérieure du chemin extérieur de roulement 38 et de l'arbre de liaison 22 et d'adhérer sur ces derniers. Normalement, une fois que la garniture d'étanchéité 20 est fixée sur l'ensemble de joint 30 et l'arbre de liaison 22 de la manière décrite, par le procédé ci-dessus, la fixation de cette garniture d'étanchéité constitue un ensemble fiable et complet Pour rendre encore plus sûre la fixation de la garniture d'étanchéité 20, des colliers métalliques de serrage 52 et 54 peuvent être assemblés par-dessus la garniture d'étanchéité 20, ainsi que la figure 3 le représente Les colliers métal- liques 52 et 54, ainsi que la technique permettant de les serrer, sont analogues aux 1 o colliers en acier galvanisé à faible coût qui sont utilisés pour maintenir une garni- ture d'étanchéité en caoutchouc, et ils sont bien connus dans la technique. REVENDICATIONS 1 Procédé de fixation d'une garniture d'étanchéité ( 20) sur un boîtier cylin- drique ( 30, 22), caractérisé en ce qu'il consiste à positionner une première extré- mité ( 36, 24) de la garniture d'étanchéité ( 20) par-dessus le boîtier cylindrique ( 30, 22), à chauffer cette première extrémité ( 36, 24) de la garniture d'étanchéité ( 20) au-delà du point de fusion de la matière de cette garniture d'étanchéité ( 20) et à refroidir la première extrémité ( 36, 24) de la garniture d'étanchéité ( 20) et laisser cette première extrémité ( 36, 24) de la garniture d'étanchéité ( 20) se rétracter sur le boîtier ( 30, 22). 2 Procédé de fixation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'opé- ration de chauffage comprend un chauffage du boîtier cylindrique ( 30, 22) au-delà du point de fusion de la matière de la garniture d'étanchéité ( 20). 3 Procédé de fixation suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à positionner un collier ( 54, 52) autour de la première extrémité refroidie ( 36, 24) de la garniture d'étanchéité ( 20) et à serrer ce collier ( 54, 52) de façon à favoriser le maintien de la fixation. 4 Procédé de fixation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la matière de la garniture d'étanchéité ( 20) est une matière de dénomination commerciale "Dupont Hytrel ". 5 Procédé de fixation suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le collier ( 54, 52) est en métal. 6 Procédé de fixation d'une garniture d'étanchéité ( 20) sur un boîtier de joint de transmission ( 30), notamment du type homocinétique et sur un arbre ( 22), carac- térisé en ce qu'il consiste à positionner une première extrémité ( 36) de la garniture d'étanchéité ( 20) par-dessus le boîtier du joint ( 30), à positionner une seconde extrémité ( 24) de la garniture d'étanchéité ( 20) par-dessus l'arbre ( 22), à chauffer la première extrémité ( 36) de la garniture d'étanchéité ( 20) au-delà du point de fusion de la matière de la garniture d'étanchéité ( 20), à chauffer la seconde extrémité ( 24) de la garniture d'étanchéité ( 20) au-delà du point de fusion de la matière de la garniture d'étanchéité ( 20), à refroidir la première extrémité ( 36) de la garniture d'étanchéité ( 20) et laisser cette première extrémité ( 36) de la garniture d'étan- chéité ( 20) se rétracter sur le boîtier du joint ( 30) et à refroidir la seconde extrémité ( 24) de la garniture d'étanchéité ( 20) et laisser cette seconde extrémité ( 24) de la garniture d'étanchéité ( 20) se rétracter sur l'arbre ( 22). 7 Procédé de fixation suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'opé- ration de chauffage comprend un chauffage du boîtier du joint ( 30) audelà du point de fusion de la matière de la garniture d'étanchéité ( 20). 8 Procédé de fixation suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'opé- ration de chauffage comprend un chauffage de l'arbre ( 22) au-delà du point de fusion de la matière de la garniture d'étanchéité ( 20). 9 Procédé de fixation suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à positionner un premier collier ( 54) autour de la première extrémité refroidie ( 36) de la garniture d'étanchéité ( 20) et à serrer ce premier collier ( 54) de façon à favoriser le maintien de la fixation. Procédé de fixation suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à positionner un second collier ( 52) autour de la seconde extré- mité refroidie ( 24) de la garniture d'étanchéité ( 20) et à serrer ce second collier ( 52) de façon à favoriser le maintien de la fixation. 11 Procédé de fixation suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la matière de la garniture d'étanchéité ( 20) est une matière de dénomination commerciale "Dupont Hytrel ". 12 Procédé de fixation suivant la revendication 9, caractérisé en ce que le premier collier ( 54) est en métal. 13 Procédé de fixation suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le second collier ( 52) est en métal.