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Patent Searching and Data


Title:
MULTILOBED PROTECTIVE SOCKET FOR A VEHICLE TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/064109
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a multilobed socket (5) for protecting a vehicle transmission between a drive shaft and a gearbox bell, wherein said socket (5) is embodied in the form of a cylindroconical bellows (8) extending between a multilobed large base (6) and the small base (7) of the socket (5). The inventive socket is characterised in that it provides for a novel type of architecture near the large multilobed base (6) of the socket (5), wherein said architecture makes it possible, in the area where the socket is connected to the bell, to remove any axial immobilising means from said pressure area in order to enable the socket (5) to be freely translatable in the releasing direction, a hose clamp is provided on the external face of the pressure area for producing a radial pressure which immobilises the socket (5) against the receiving bell and reduces the thickness of the pressure area in the clamp place.

Inventors:
Briton, Cyrille (27 Rue de la Chevalerie, ORVAULT, 44700, FR)
Application Number:
PCT/FR2005/003065
Publication Date:
June 22, 2006
Filing Date:
December 07, 2005
Export Citation:
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Assignee:
Trelleborg, Prodyn (24 rue de Grande Bretagne, CARQUEFOU, 44470, FR)
Briton, Cyrille (27 Rue de la Chevalerie, ORVAULT, 44700, FR)
International Classes:
F16J3/04
Foreign References:
EP1450060A1
DE10253059A1
EP1182372A2
EP1450060A1
DE10253059A1
Attorney, Agent or Firm:
Laget, Jean-loup (Cabinet Brema, 161 rue de Courcelles, Paris, F-75017, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Manchon (5) polylobé de protection de transmission de véhicule entre arbre (I) de transmission et tulipe (2) de boîte de vitesse, ledit manchon (5) se présentant sous forme d'un soufflet (8) cylindroconique s'étendant entre la grande base (6) polylobée et la petite base (7) du manchon (5), caractérisé en ce que le manchon présente un nouveau type d'architecture au voisinage de la grande base (6) polylobée dudit manchon (5), cette architecture consistant à éliminer, dans la zone d'emmanchement du manchon (5) sur la tulipe (2), tout moyen d'immobilisation axiale dans ledit emmanchement en vue de permettre une libre translation du manchon (5) dans le sens d'un déboîtement lors d'une opération d'entretien ou de remplacement, un organe (I I) de serrage, tel qu'un collier ou une bague de serrage, étant prévu sur la face externe dudit emmanchement pour exercer une pression radiale d'immobilisation du manchon (5) contre la tulipe (2) de réception, cette pression radiale provoquant, au droit du collier (11), une réduction de l'épaisseur de la zone d'emmanchement.
2. Manchon (5) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'épaisseur finale du manchon (5), dans la zone (12) de plus faible épaisseur, dite zone non lobée, au droit de l'organe (11) de serrage, est au plus égale à 85 % de l'épaisseur initiale du manchon (5) dans ladite zone de manière à garantir une tenue mécanique et une étanchéité de la liaison manchon (5)/tulipe (2).
3. Manchon (5) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe (11) de serrage, tel que collier ou bague, est serti sur le manchon (5).
4. Manchon (5) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il présente, dans sa zone d'emmanchement, sur le pourtour intérieur de la grande base (6) polylobée, au moins une, de préférence deux lèvres (9) d'étanchéité.
5. Manchon (5) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la grande base (6) polylobée du manchon (5) délimite dans sa zone de transition avec le soufflet (8), une butée (10) de fin de course contre laquelle la face frontale de la tulipe (2) vient en appui, lors de l'introduction de cette dernière dans le manchon (5).
6. Joint de transmission du type comprenant deux arbres (1 ,3), un organe (2, 4) de transmission articulé reliant les deux arbres (1 , 3), un manchon (5) polylobé destiné à assurer l'étanchéité du joint et deux organes (11) de serrage des extrémités du manchon (5) sur un arbre (1) ou sur un élément (2) du joint solidaire d'un arbre (3), les deux organes (11) de serrage étant serrés sur ces extrémités, caractérisé en ce que le manchon (5) d'étanchéité est conforme à l'une des revendications 1 à 5.
Description:
Manchon polylobé de protection de transmission de véhicule

La présente invention concerne un manchon polylobé de protection de transmission de véhicule entre arbre de transmission et tulipe de boîte de vitesse, ainsi qu'un joint de transmission équipé pour son étanchéité d'un tel manchon.

Dans les véhicules, entre la boîte de vitesse et les roues du véhicule, il est prévu une transmission constituée de deux arbres reliés entre eux par un organe de transmission mécanique qui nécessite une lubrification. Généralement, l'arbre issu de la boîte de vitesse est équipé d'une tulipe qui constitue l'élément femelle de l'organe de transmission reliant ce premier arbre au second arbre de transmission. Cet élément femelle affecte la forme d'une cavité généralement trilobée. Les lobes délimitent ainsi des logements destinés chacun à recevoir par exemple un galet. Dans ce cas, ce galet est porté par un élément mâle qui présente trois tourillons à galet. Cet élément mâle est lui- même couplé à l'arbre de transmission. Un manchon de protection d'un tel joint tripode homocinétique du type décrit ci-dessus comprend un soufflet cylindro- conique qui, à une extrémité, comporte une grande base polylobée qui, à l'état monté, s'applique contre la surface extérieure de la tulipe ou bol du joint. Cette grande base présente donc une surface intérieure qui a une forme complémentaire à la forme externe de la tulipe polylobée. A l'état monté du manchon sur ladite tulipe, une bague ou collier serre la grande base contre le pourtour de la tulipe. La petite base du manchon est quant à elle fixée sur l'arbre de transmission solidaire de l'élément mâle du joint.

Un tel montage est bien connu à ceux versés dans cet art et est notamment décrit dans le brevet européen EP-A-1.182.372. Jusqu'à présent, et comme l'illustre l'état de la technique représenté aux figures 1 et 2, le maintien en position du manchon sur la tulipe de boîte de vitesse est obtenu d'une part par une butée de positionnement, représentée en C à la figure 2, qui permet de constituer une butée de fin de course lors de l'introduction de la tulipe à

l'intérieur du manchon, d'autre part par un bourrelet A destiné à coopérer avec une gorge B ménagée dans la tulipe pour empêcher un arrachement du soufflet au cours des différents mouvements du joint. Cette liaison mécanique supplémentaire oblige d'une part à modifier le pourtour de la tulipe pour ménager ladite gorge, d'autre part à ménager, sur le pourtour intérieur de la grande base du manchon, un bourrelet de maintien. Ce double positionnement implique des tolérances réduites lors de la fabrication. Cette solution a jusqu'à présent été retenue sur les manchons polylobés en raison du fait que le manchon est aussi destiné à limiter le déplacement relatif entre l'arbre de transmission et la tulipe. En conséquence, les efforts exercés sur le manchon sont importants et les risques de démanchement élevés.

Le brevet EP-A-1.450.060 confirme la nécessité de la présence de moyens d'immobilisation axiale du manchon sur la tulipe dans le sens d'un déboîtement de la tulipe. En effet, ce brevet EP-A-1.450.060 décrit un procédé pour la réalisation d'un manchon de protection de transmission de véhicule. Le but à la base de l'invention décrite dans ce brevet est d'améliorer l'étanchéité entre le soufflet représenté en 60 ou 100 aux figures et la tulipe représentée sous la référence 80 dans la figure 7a. Pour cela, une pièce 56 rapportée est moulée dans l'espace séparant ledit soufflet de ladite tulipe. Comme représenté à la figure 6 de ce brevet, la pièce 56 présente des renflements sur sa surface destinée à être en contact avec la tulipe. Ces renflements peuvent coopérer avec des gorges ménagées sur la tulipe. La figure 7A montre que la pièce rapportée, indépendamment de son mode de réalisation, vient se loger dans une gorge de la tulipe. Le manchon comporte donc avec sa pièce rapportée une contre-dépouille. Ainsi, la solution décrite dans ce brevet comprend également des moyens d'immobilisation axiale de l'emmanchement.

Le document DE 102 53 059 décrit quant à lui un soufflet composé de deux pièces solidarisées l'une à l'autre. L'une présente la forme d'un soufflet traditionnel, dans lequel la seconde pièce, présentant une forme trilobée, vient se loger. L'objet de l'invention est la méthode d'assemblage utilisée pour solidariser ces deux pièces, à savoir une soudure laser. Il n'est pas décrit dans

ce document le mode de maintien du soufflet autour d'un arbre. En effet, aucune des figures ne représente le dispositif, objet de l'invention, en situation avec un arbre ou une tulipe. De plus, les figures 2 et 3 ne représentent pas la surface interne de l'assemblage. En effet, le soufflet ne présentant pas un diamètre constant, les annelures devraient être représentées sur les coupes aux figures 2 et 3. Tel n'est pas le cas car ces figures sont des réalisations schématiques simplifiées. En conséquence, un tel document ne permet pas de conclure en ce qui concerne la conception du mode d'assemblage entre tulipe et manchon.

Les inventeurs de la présente invention ont toutefois pu constater qu'une simplification de la liaison pouvait être envisagée sans nuire au maintien du manchon sur la tulipe lors du fonctionnement ou de la manipulation de la transmission.

Un but de la présente invention est donc de proposer un manchon polylobé et un joint de transmission incorporant un tel manchon dont les conceptions permettent une simplification du manchon et de la tulipe servant à la réception du manchon sans nuire à la qualité, en particulier à l'étanchéité et à la tenue mécanique de la liaison entre tulipe et manchon.

A cet effet, l'invention a pour objet un manchon polylobé de protection de transmission de véhicule entre arbre de transmission et tulipe de boîte de vitesse, ledit manchon se présentant sous forme d'un soufflet cylindro-conique s'étendant entre la grande base polylobée et la petite base du manchon, caractérisé en ce que le manchon présente un nouveau type d'architecture au voisinage de la grande base polylobée dudit manchon, cette architecture consistant à éliminer, dans la zone d'emmanchement du manchon sur la tulipe, tout moyen d'immobilisation axiale dans ledit emmanchement en vue de permettre une libre translation du manchon dans le sens d'un déboîtement lors d'une opération d'entretien ou de remplacement, un organe de serrage, tel qu'un collier ou une bague, étant prévu sur la face externe dudit emmanchement pour exercer une pression radiale d'immobilisation du

W

4 manchon contre la tulipe de réception, cette pression radiale provoquant, au droit du collier, une réduction de l'épaisseur de la zone d'emmanchement.

Grâce à la suppression du bourrelet de maintien au niveau du soufflet du manchon et à la suppression de la gorge usinée au niveau de la tulipe, le positionnement relatif du manchon et de la tulipe est simplifié, de même que la fabrication des éléments.

Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, l'épaisseur finale du manchon dans la zone de plus faible épaisseur, dite zone non lobée, au droit de l'organe de serrage est au plus égale à 85 % de l'épaisseur initiale du manchon dans ladite zone de manière à garantir une tenue mécanique et une étanchéité de la liaison manchon/tulipe.

L'invention a encore pour objet un joint de transmission du type comprenant deux arbres, un organe de transmission articulé reliant les deux arbres, un manchon polylobé destiné à assurer l'étanchéité du joint et deux organes de serrage des extrémités du manchon sur un arbre ou sur un élément du joint solidaire d'un arbre, les deux organes de serrage étant serrés sur ces extrémités, caractérisé en ce que le manchon d'étanchéité est du type précité.

L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels :

les figures 1 et 2 représentent, respectivement sous forme d'une vue en perspective et d'une vue en coupe dans la zone non lobée, un manchon conforme à l'état de la technique ;

la figure 3 représente une vue en perspective d'un manchon conforme à l'invention ;

la figure 4 représente une vue en coupe de la zone non lobée de liaison entre manchon et tulipe au niveau de la grande base polylobée du

manchon ;

la figure 5 représente une vue d'ensemble d'un joint de transmission conforme à l'invention en position éclatée des éléments le constituant et

les figures 6A et 6B représentent, sous forme schématique partielle, le soufflet et la tulipe dans la zone non lobée d'emmanchement des éléments entre eux, les paramètres permettant le calcul de la valeur de serrage ayant été représentés.

Comme mentionné ci-dessus, le manchon 5 est destiné à protéger une transmission du type conforme à celle représentée à la figure 5. Le joint de transmission comprend ainsi deux arbres représentés en 1 et 3 aux figures ainsi qu'un organe 2, 4 de transmission articulé reliant les deux arbres 1 , 3 entre eux. Cet organe de transmission est constitué par un élément mâle 4 qui présente trois tourillons à galet espacés angulairement de 120° les uns des autres et un élément femelle. L'élément 2 femelle, encore appelé tulipe, possède des logements destinés chacun à recevoir un galet 13. L'élément mâle du joint est solidaire de l'arbre de transmission représenté en 1 aux figures tandis que l'élément femelle ou tulipe 2 du joint est couplé à l'arbre 3 issu de la boîte de vitesse. Le manchon est destiné à protéger ce joint et est fixé par sa grande base polylobée sur la périphérie de la tulipe 2, qui constitue l'élément femelle du joint solidaire de l'arbre 3, tandis que sa petite base 7 est fixée sur l'arbre 1 de transmission solidaire de l'élément 4 mâle du joint. Le soufflet 8 de ce manchon s'étend donc entre la grande base 6 polylobée et la petite base 7 dudit manchon.

Bien évidemment et de manière en soi connue, la grande base 6 polylobée du manchon présente un pourtour intérieur de forme homothétique complémentaire au profil externe de la tulipe 2. Ainsi, cette grande base 6 présente intérieurement des renflements en arc de cercle destinés à former les lobes dudit manchon. Ces lobes sont reliés entre eux par un segment de paroi circulaire appelé zone 12 non lobée du manchon. Le manchon 5 d'allure

générale cylindro-conique présente quant à lui, dans sa zone de soufflet 8, des spires se développant de la petite base 7 vers la grande base 6 du manchon. Grande base 6 et petite base 7 du manchon sont destinées, au niveau de leur surface interne, à être serrées de façon étanche contre la périphérie de l'organe associé par un organe de fixation pouvant être de type collier 11 ou bague.

Comme mentionné ci-dessus et de manière caractéristique à l'invention, la zone d'emmanchement du manchon 5 sur la tulipe 2 est exempte de tout moyen d'immobilisation axiale dans le sens d'un déboîtement du manchon 5 de la tulipe 2.

Parallèlement, un collier 11 de serrage est prévu sur la face externe de l'emmanchement, au niveau du pourtour de la grande base 6 polylobée, pour exercer une pression radiale d'immobilisation du manchon 5 contre la tulipe 2 de réception. La pression radiale exercée provoque, au droit du collier 11 , une réduction de l'épaisseur de la zone d'emmanchement. Cette pression radiale doit être suffisante pour assurer l'étanchéité et la tenue mécanique de la liaison entre manchon et tulipe lors du fonctionnement de la transmission. L'effort de serrage à appliquer, dans la zone 12 non lobée, par l'intermédiaire du collier 11 de serrage est donc tel que l'épaisseur finale du manchon 5 au droit du collier 11 de serrage est au plus égale à 85 % de l'épaisseur initiale du manchon dans ladite zone de manière à garantir une tenue mécanique et une étanchéité de la liaison manchon 5/tulipe 2. L'épaisseur initiale du manchon, qui porte la référence El, correspond au diamètre DSi extérieur de la grande base du manchon monté sur la tulipe moins le diamètre DT du bol de tulipe dans la zone 12 non lobée, l'ensemble étant divisé par deux. Ainsi, l'épaisseur initiale El répond à la définition suivante:

DSI - DT

El =

2

DSI correspondant au diamètre extérieur de la grande base du manchon et DT au diamètre de la tulipe dans la zone 12 non lobée. L'épaisseur finale du manchon EF dans la zone 12 non lobée est égale à :

DCF - DT

EF = - E dans laquelle

E correspond à l'épaisseur du collier, DCF au diamètre du collier et DT au diamètre de la tulipe dans la zone 12 non lobée. La valeur du serrage exprimée en pourcent est fournie par la formule :

EI - EF serrage = El

II peut encore être exprimé par la formule

1 - (DGF - DT - 2E) serrage =

DSI - DT

Le serrage doit donc être réalisé de manière telle que EF ≤ 85 % x El. Généralement, pour garantir un tel effort de serrage, le collier 11 ou la bague sont sertis sur le manchon 5.

Pour assurer une adhérence suffisante et une tenue mécanique de la liaison, il est en outre possible de faire varier le nombre de lèvres 9 d'étanchéité en parallèle de la valeur de serrage du collier ou de la bague. Ainsi, le manchon 5 présente, dans sa zone d'emmanchement sur le pourtour intérieur de la grande base polylobée, au moins une, de préférence deux lèvres 9 d'étanchéité.

Enfin, la grande base 6 polylobée du manchon 5 délimite dans sa zone de transition avec le soufflet 8, une butée 10 de fin de course contre laquelle la face frontale de la tulipe 2 vient en appui lors de l'introduction de cette dernière dans le manchon. La butée 10 a simplement pour fonction de marquer la fin d'introduction à coulissement de la tulipe 2 dans le manchon 5.