Brevet FR2459404A2 — publié le 19810109

FR 2459404 A2 19810109 FR 8010110 A 19800506 La présente invention concerne un joint de cardan,dont le croisillon réunit les bras de deux fourches d'articulation et sur les tourillons duquel sont montés des corps de palier ou des boîtiers cylindriques creux qui conviennent,le cas échéant des organes deroulement ou de glissemert et sont logés et fixés axialement dans des alésages des bras des fourches, le corps du croisillon étant recouvert par un joint d'étanchéité libre, élastique,unique et continu,notamment en matière plastique,caout- chouc ou matériau équivalent,qui assure simultanément l'obtura- tion étanche des corps de palier ou des boîtiers. Dans un tel joint de cardan,il est prévu,conformément au brevet principal 77 011 36,que le joint d'étanchéité ait la forme d'un joint de contactvisà-vis du corps de palier ou du boîtier et que le corps du croisillon soit réalisé de telle sorte qu'une réserve de lubrifiant se trouve ménagée entre lui et le joint d'étunchéité élastique. La présente invention a pour but d'agencer un tel croisillon de joint de cardan,qui garantisse une lubrification ne nécessitant pas d'entretien pendant toute sa durée de service par création d'une réserve de lubrifiant,de telle sorte que l'ali- mentation en lubrifiant des zones de palier ne soit possible que dans la condition de montage. Ce problème est résolu selon l'invention parce que le corps du croisillon comporte des évidements destinés à former une réserve de lubrifiant,le centre d'un évidement étant espacé de l'axe de symétrie du croisillon d'une distance plus petite que la surface périphérique du tourillon et qu'il est prévu depuis le tourillonjusqu'au-centre des évidementsdes rainures qui font un certain angle d'inclinaison par rapport à l'axe de symétrie. Un avantage de cette solution consiste en ce que les rainures ménagées suivant un certain angle d'inclinaison sur le corps du croisillon ne sont dégagées que pendant le montage du croisillon dans les bras de fourche par la compression des extré- mités du joint d'étanchéité. Quand le croisillon est démonté,les rainures agencées sous la forme de canaux de lubrification sont obturées de sorte que du lubrifiant éventuellement existant ne peut pas s'échapper par les rainures. Cela/explique par le fait que, lors de la fabrication de l'enveloppe périphérique,par exemple par immersion ou pulvérisation avec un matériau approprié,les canaux ménagés au préalable dans le croisillon sont également remplis de ce matériau,et ce n'est qu'en raison de l'angle d'inclinaison et par suite d'une compression des extrémités du joint d'étanchéité que ces canaux de lubrification sont dégagés en vue d'assurer la lubrification permanente correspondante du joint de cardan. Un autre avantage de l'invention est que les extrémités du joint d'étanchéité,qui sont comprimées en cours de marche,compensent leur usure par une adaptation automatique de position des extrémités du joint. S'il existe éventuellement un jeu axial dans le palier du croisillon,elles empêchent en outre,par leur précontrainte,une production de bruit. L'introduction du lubrificant peut être réalisée de différentes manières:en particulier1on peut effectuer un stockage préalable du lubrifiant dans des coussinets de palier avant le montage, lors du montage,par compression des corps de palier contre les extrémités du joint d'étanchéité,on force le lubrifiant à s'é- couler dans les canaux jusque dans l'évidement du croisillon pour le former ainsi la réserve précitée. On peut aussiavant Aontage, former la réserve de lubrifiant dans l'évidement du croisillon à l'aide d'un dispositif d'injection;du fait que les extrémités non comprimées du joint d'étanchéité obturent les canaux de façon provi- soirele lubrifiant reste enfermé dans le volume de stockage jusqu'à ce que le montage du croisillon soit effectué et,alors,sous l'effet de la compression des extrémités du joint d'étanchéité par les corps de palier,ces canaux sont dégagés et la lubrification permanen- te peut alors se faire. Conformément à une autre modalité de l'invention,il est prévu que la largeur des rainures soit constante sur toute la longueur axiale et que leur section droite soit plus petite du c8té tourné vers le tourillon que du côté tourné vers l'évidement. Un tel agencement procure l'avantage de permettre une fabrication dans des conditions favorables. Suivant une autre variante intéressante,il est prévu que les rainures présentent,du côté tourné vers le tourillon,une section droite et une largeur plus petiteset, du c8té tourné vers l'évide- mentune section droite et une largeur plus grandes. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description,donnée à titre d'exemple non limitatif,en référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig.1 représente en élévation un arbre de transmission dont les extrémités portent des joints de cardan, Figs.2 et 3 représentent en élévation un croisillon compor- tant un ca ml de lubrification et un joint d'étanchéité élastique, et, en coupe,un de ses tourillons; Fig64 et 5 représentent un croisillon, construit suivant le même principe que celui de la figure 2 mais avec un canal de lubrification agencé différemment,et la coupe d'un de ses touril- lons; Fig.6 représente en coupe un croisillon correspondant à la figure 4 (sans joint d'étanchéité), Fig.7 est une coupe analogue du croisillon de la figure 2; Fig.8 représente en coupe un croisillon pourvu d'un joint d'étanchéité élastique,sans réserve de lubrifiant, Fig.9 représente un croisillon associé à un support, ainsi que les fourches d'articulation, avant le montage, Fig.10 représente en coupe un croisillon conforme à celui de la figure 9,mais après montage. L'arbre de transmission représenté sur la figure 1 compor- te deux tronçons d'articulation coaxiaux 1,2,portant à leurs extrémités libres des joints de cardan 3,4 dont les bras 8 des fourches sont réunis par un croisillon 9. Le tronçon d'arbre 1 est plein 5 à-son extrémité intérieure et le tronçon d'arbre 2 est creux 6. L'arbre plein 5 et l'arbre creux 6 sont réunis l'un avec l'autre par des cannelures,sans possibilité de rotation relative,mais avec possibilité de translation axiale relative. Le croisillon 9 représenté sur les figures 2 et 3 se compose essentiellement d'un corps de base 10 et de tourillons équidistants ll, qui servent à recevoir des coussinets de paliers ou des roulements à rouleaux prévus sur les bras de fourche 8 des arbres correspondants 5 et 6. L'étanchéité du croisillon 9 est assurée à l'aide d'un seul joint élastique 7. Ce joint 7 s'étend jusqu'aux tourillons 11. Le joint d'étanchéité 7,qui n'est pas collé sur le corps 10 du croisillon 9,peut être écarté de la surface de celui-ci de sorte que,avant ou pendant le montage du croisillon 9 dans l'arbre articulé 1, 2, on peut refouler du lu- brifiant dans des évidements 12. Par dilatation du joint d'étanchéi- té 7,il s'exerce une pression sur le lubrifiant se trouvant dans un volume de réserve de sorte que celui-ci s'écoule constam- ment par des rainures 13 servant de canaux de lubrification de ma- nière à parvenir aux emplacements qui doivent être lubrifiés. Sur la figure 3,on a représenté en coupe un tourillon 11 qui est entouré par le joint d'étanchéité élastique 7,le canal de lubrification 13 étant agencé sous forme d'une rainure. La largeur de la rainure 13 est constante sur toute la longueur axiale jusqu'au- tourillon 11, Sur la figure 4,on a représenté un canal de lubrification 13 qui diminue de section depuis l'évidement 12 jusqu'au tourillon il. - Ce canal de lubrification 13 a été représenté en coupe sur la figure 5,le tourillon 11 étant entouré par le joint d'étan- chéité élastique 7 et le canal de lubrification 13 étant simplement constitué,dans cet exemple de réalisation,par un méplat 14. Sur la figure 6,on a représenté en coupe un croisillon dans lequel, dans la partie centrale,l'évidement 12 est placé dans une position plus rapprochée de l'axe de symétrie 15 que la surface périphérique 16 du tourillon 11. Il en résulte que les canaux de lubrification 13 sont inclinés d'un angle La figure 8 représente simplement un croisillon analogue 9 et un joint d'étanchéité élastique en coupe conforme à la figure 9 mais en cours de montage. La figure 7 représente par contre en coupe un autre croisillon 9, sans le joint d'étanchéité élastique, les canaux de lubrification 13 étant également inclinés d'un angle ". La figure 9 montre des corps de palier 17 remplis de lu- brifiant 19 et, lors du rapprochement des corps de palier l'un vers l'autre jusque dans la position indiquée sur la figure l0,les extrémités 20 du joint d'étanchéité élastique sont rapprochées par compression et les canaux de lubrification 13 sont dégagés de sorte que le lubrifiant 19 stocké dans les coussinets peut parvenir dans l'évidement 12 du croisillon 9. Sur les figures 9 et l0,on a représenté un agencement dans lequel le croisillon 9 est entouré par le joint d'étanchéité élastique 7. On a disposé dans chacun des bras de fourche 8 un corps de palier 17 qui reçoit le croisillon par l'intermédiaire d'un roulement à rouleaux 18. Quand le montage est terminé,les canaux de lubrification 13 restent dégagés par le joint d'étanchéité élastique 7 et le lubrifiant 19 peut parvenir sans difficulté jusqu'aux emplacements à lubrifier. REVENDICATIONS 1.Joint de cardan dont le croisillon (9) réunit les bras de deux fourches d'articulation (8) et sur les tourillons (11) duquel sont disposés des corps de palier (17) ou des boîtiers cylindriques creux,qui contiennent le cas échéant des organes de roulement (18) ou de glissement et sont logés et fixés axialement dans des alésages des bras des fourches,et dont le corps du croisil- lon est recouvert par un joint d'étanchéité (7) libre,élastique, unique et continu,notamment en matière plastique,caoutchouc ou maté- riau équivalent,qui assure simultanément l'obturation étanche des corps de palier ou des boîtiers,ledit joint d'étanchéité ayant la forme d'un joint de contact vis-à-vis du corps de palier ou du boîî tier et le corps du croisillon (9) étant réalisé de telle sorte qu'une réserve de lubrifiant se trouve ménagée entre lui et le joint d'étanchéité élastique, joint de cardan caractérisé en ce que le corps (10) du croisillon (9) comporte des évidements (12) formant une réserve de lubrifiant,le centre de l'évidement (12) étant espacé de l'axe de symétrie (15) du croisillon (9) d'une distance plus petite que la surface périphérique (16) du tourillon (11) et en ce qu'il est prévu depuis le tourillon (11) jusqu'au centre des évidements (12)>des rainures (13) qui font un angle d'inclinaison o(par rapport à l'axe de symétrie (15). 2. Joint de cardan selon la revendication l,caractérisé en ce que la largeur des rainures (13) est constante sur toute la longueur axiale et en ce que la section droite de rainure (13) est plus petite du côté tourné vers le tourillon (11) que du côté tourné vers l'évidement (12). 3. Joint de cardan selon la revendication l,caractérisé en ce que les rainures (13) présentent une faible section droite et une faible largeur du côté tourné vers le tourillon (11)etpar con- treune grande section droite et une grande largeur du côté tourné vers l'évidement (12).