Brevet FR2686671A1 — publié le 19930730

MANCHETTE TUBULAIRE A SOUFFLET POUR LA PROTECTION D'UN JOINT La présente invention concerne une manchette tubulaire à soufflet pour la protection d' un joint entre deux éléments de joint, notamment d'un joint articulé d' un arbre rotatif, formée par un corps tubulaire en matière élastique ayant une configuration globalement effilée en forme de cône et comprenant une première zone d' extrémité, agencée pour être fixée par serrage sur un premier des éléments de joint, une zone centrale pourvue de plis ou d'ondulations formant un soufflet extensible et flexible, et une seconde zone d' extrémité agencée pour être fixée par serrage sur le second élément du joint, celui-ci ayant un diamètre inférieur à celui du premier élément, chacune des dites zones d' extrémité comprenant plusieurs sections annulaires de raccordement échelonnées en direction axiale et ayant des diamètres différents pour coopérer sélectivement avec un élément de joint de diamètre correspondant, chacune desdites sections annulaires ayant une surface annulaire interne d'appui et une gorge annulaire externe pour un moyen de serrage. On utilise de telles manchettes en caoutchouc en particulier, mais pas exclusivement, dans les véhicules à moteur, pour protéger les joints homocinétiques des arbres de transmission, ainsi que des joints du mécanisme de direction, afin d'empêcher que le joint perde son lubrifiant et qu'il reçoive de la saleté et de l'humidité. Une manchette telle que définie ci-dessus est décrite dans le brevet européen n" 157559. Pour s'adapter à des éléments de joint de différents diamètres, ses deux parties d'extrémités ont une configuration en gradins, leurs sections annulaires ayant chacune une forme cylindrique reliée à la section adjacente par un flasque annulaire situé dans un plan radial. La manchette a une configuration globalement effilée en direction de son extrémité la plus étroite, si ce n'est que cette extrémité se termine par une section cylindrique ayant un diamètre supérieur à celui de la plus petite section de raccordement. Par ailleurs, le même document prévoit de former la manchette au moyen d' un corps tubulaire ayant une fente longitudinale dont les deux bords ont des profils complémentaires hermaphrodites, qui s' emboîtent 1' un dans 1' autre lorsqu'on veut refermer la fente après montage de la manchette autour du joint. Cette manchette connue présente certains inconvénients, notamment à cause de la configuration en gradins de ses zones d'extrémités, destinées à être coupées pour se terminer à un diamètre voulu correspondant à celui de l' élément de joint. Il va de soi qu'une bonne correspondance n' est obtenue que pour certaines valeurs particulières des diamètres des éléments. La forme en gradins demande relativement beaucoup de matière et rend difficile l'incorporation d' un renforcement à l'intérieur du caoutchouc de la manchette. En outre, la hauteur relativement grande des flasques reliant les gradins crée une rigidité excessive dans le plan radial, compliquant la mise en place de la manchette. La présente invention a pour but de fournir une manchette tubulaire évitant les inconvénients mentionnés ci-dessus et présentant notamment une forme facile à réaliser, s'adaptant aisément à des éléments de joints de différents diamètres et permettant un montage facile et sûr. A cet effet, une manchette selon l'invention est caractérisée en ce que chaque zone d'extrémité est sensiblement conique sur toute sa longueur et en ce que les surfaces annulaires internes des dites sections de raccordement ont une forme conique. De préférence, les surfaces annulaires internes des sections de raccordement d'une des zones d' extrémités sont mutuellement alignées suivant un même cône. Lesdites gorges annulaires internes peuvent avoir un profil transversal incurvé ou trapézoïdal. La seconde zone d'extrémité peut comporter un bord annulaire sensiblement cylindrique, formant la partie de plus petit diamètre de la manchette. Dans une forme de réalisation particulièrement avantageuse, ledit corps tubulaire comporte sur toute sa longueur une fente longitudinale dont les bords ont des profils complémentaires respectifs à rainure et languette, agencés pour être assemblés par emboîtement et fixation avec collage pour former la manchette après montage du corps tubulaire autour du joint, et en outre la rainure et la languette ont toutes deux des faces opposées convergentes leur donnant un profil transversal trapézoïdal ou similaire. Grâce à ce profil il est possible d'assembler facilement les deux bords de la fente par emboîtement dans la direction circonférencielle de la manchette, et la languette présente cependant une rigidité suffisante grâce à son épaisseur plus importante à la base. En particulier l'épaisseur de la base peut être égale ou supérieure aux trois quarts de la largeur de la languette. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante d'un exemple de réalisation, en référence aux dessins annexés - la figure 1 est une vue d'ensemble en coupe axiale d'une manchette tubulaire conique selon l'invention, - la figure 2 est une vue détaillée agrandie d'une partie de la figure 1, et - la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale d' une fente longitudinale d'un corps tubulaire destiné à former la manchette. La figure 1 représente en coupe axiale la manchette telle qu'elle est fabriquée, cette manchette pouvant être utilisée sous sa forme entière ou raccourcie pour être adaptée aux diamètres respectifs des éléments du joint qu'elle doit protéger. La manchette est formée par un corps tubulaire 1 en matière élastomère, éventuellement renforcée par des éléments textiles. Un côté de ce corps est partagé par une fente longitudinale 2 permettant d'ouvrir le corps pour 1' engager latéralement sur le joint. Cette fente est ensuite refermée comme on le décrira plus loin.La manchette a une forme générale conique et sa longueur comprend trois parties différentes, à savoir une première zone d'extrémité 3, destinée à être fixée sur le premier élément du joint à protéger, une zone centrale 4 déformable axialement, grâce à des plis ou ondulations 5 formant un soufflet, et une seconde zone d' extrémité 6 destinée à être fixée sur le second élément du joint, présentant un diamètre plus petit que le premier. D' une manière générale, cette différence de diamètre entre les éléments d'un joint articulé ou coulissant est prévue pour qu'on puisse aisément mettre à nu le joint par un déplacement axial de la manchette. La première zone d'extrémité 3 se compose de cinq sections annulaires de raccordement 7a-7e, séparées par des encoches annulaires 8 permettant à un utilisateur de couper facilement la manchette au-delà de la zone de raccordement qu'il désire utiliser pour fixer la manchette sur le premier élément de joint. Chaque section annulaire 7a-7e présente une surface annulaire interne 9a-9e destinée à être pressée sur la surface périphérique de l'élément de joint, par serrage d'un collier autour de la section annulaire. Les surfaces internes 9a-9e sont striées afin de limiter le glissement. Elles ont une forme conique qui leur assure à chacune un appui correct dans une certaine gamme de diamètre de l'élément de joint. Ces surfaces peuvent être alignées mutuellement suivant un cône commun, comme le montre le dessin, ou bien avoir une conicité un peu plus accentuée que celle de la forme générale de la manchette dans cette zone, de façon que le diamètre d'un bord de l'une des surfaces annulaires 9a-9e soit presque égal au diamètre du bord adjacent de la surface annulaire voisine, pour s adapter à une gamme quasi continue de diamètre des éléments de joints. La seconde zone d'extrémité 6 de la manchette se présente de la même manière et se compose, dans le cas présent, de quatre sections annulaires de raccordement 7f-7i, séparées par des encoches annulaires 8 et présentant des surfaces annulaires internes 9f-9i qui sont également coniques, leurs diamètres diminuant en direction de l'extrémité 10 de la manchette. La figure 2 représente plus en détail le profil de cette extrémité 10 de la manchette et la section annulaire de raccordement 7i. Elle montre aussi que le corps en élastomère 1 de la manchette est renforcé intérieurement par une carcasse textile 11 présentant, dans chaque section annulaire de raccordement, une légère gorge 12 à profil trapézoïdal, permettant une meilleure prise de l'organe de serrage. Celui-ci sera placé autour de la manchette dans une gorge annulaire externe 13 s' étendant entre des bourrelets annulaires 14 qui délimitent les fentes 8 prévues pour la coupe de la manchette. La figure 2 montre également que, dans le cas présent, 1' extrémité 10 de la manchette est formée par un bord cylindrique 15 ayant une surface interne d'appui 16 qui est également cylindrique, son diamètre correspondant au diamètre du plus petit élément de joint susceptible de recevoir la manchette. La figure 3 montre une autre caractéristique avantageuse du corps tubulaire 1. I1 s'agit d'une vue de détail de la fente 2, suivant une coupe dans un plan radial à un emplacement quelconque de la longueur du corps 1. Un premier bord 20 de la fente 2 est pourvu d'une languette 21 à section trapézoïdale, tandis que l'autre bord 22 comporte une rainure 23 ayant une section trapézoïdale qui correspond à celle de la languette 21, mais légèrement plus profonde. Une fois que le corps tubulaire fendu 1 a été coupé à une extrémité ou aux deux, pour que ses extrémités aient les diamètres voulus, on le met en place sur le joint et l'on assemble définitivement les deux bords 20 et 22 de la fente pour former la manchette tubulaire. De manière connue, cet assemblage s' effectue à l'aide d'une colle qui fait l'objet d'une réaction analogue à la vulcanisation, de sorte que les deux bords de la fente sont liés très solidement. La forme trapézoïdale de la languette 21 est particulièrement utile dans une telle opération, car la languette s engage dans la rainure 23 aisément et sans provoquer un déplacement important de la colle. De plus, comme la languette est relativement épaisse à sa base, elle est plus rigide qu'une languette à faces parallèles de meme section. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit ci-dessus, mais elle s'étend à toute modification ou variante évidente pour un homme du métier. Revendications 1. Manchette tubulaire à soufflet pour la protection d' un joint entre deux éléments de joint, notamment d' un joint articulé d' un arbre rotatif, formée par un corps tubulaire (1) en matière élastique ayant une configuration globalement effilée en forme de cône et comprenant une première zone d' extrémité (3), agencée pour être fixée par serrage sur un premier des éléments de joint, une zone centrale (4) pourvue de plis ou d'ondulations formant un soufflet extensible et flexible, et une seconde zone d'extrémité (6) agencée pour être fixée par serrage sur le second élément du joint, celui-ci ayant un diamètre inférieur à celui du premier élément, chacune desdites zones d'extrémité (3, 6) comprenant plusieurs sections annulaires de raccordement échelonnées en direction axiale et ayant des diamètres différents pour coopérer sélectivement avec un élément de joint de diamètre correspondant, chacune desdites sections annulaires ayant une surface annulaire interne d' appui et une gorge annulaire externe pour un moyen de serrage, caractérisée en ce que chaque zone d' extrémité (3, 6) est sensiblement conique sur toute sa longueur et en ce que les surfaces annulaires internes (9a-9i) des dites sections de raccordement (7a-7i) ont une forme conique. 2. Manchette selon la revendication 1, caractérisée en ce que les surfaces annulaires internes (9a-9e, 9f-9i) des sections de raccordement d' une des zones d' extrémités sont mutuellement alignées suivant un même cône. 3. Manchette selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que lesdites gorges annulaires externes (13) ont un profil transversal incurvé ou trapézoïdal. 4. Manchette selon la revendication 1, caractérisée en ce que la seconde zone d'extrémité (6) comporte un bord annulaire sensiblement cylindrique (15), formant la partie de plus petit diamètre de la manchette. 5. Manchette selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit corps tubulaire t li comporte sur toute sa longueur une fente longitudinale (2) dont les bords (20, 22) ont des profils complémentaires respectifs à rainure (23) et languette (21), agencés pour être assemblés par emboîtement et fixation avec collage pour former la manchette après montage du corps tubulaire autour du joint, et en ce que la rainure (23) et la languette (21) ont toutes deux des faces opposées convergentes leur donnant un profil transversal trapézoïdal ou similaire. 6. Manchette selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'épaisseur de la base de la languette (21) peut être égale ou supérieure aux trois quarts de la largeur de la languette.