Brevet FR2566071A1 — publié le 19851220

La présente invention a pour objet un dis- positif d'étanchéité pour joint de cardan, comportant une coupelle annulaire entourant chaque branche d'un croisillon du joint, et solidarisée avec un coussinet coiffant l'extrémité de la branche associée, et un joint souple à lèvres sur le pourtour:duquel est en- gagé un rebord circulaire interne de la coupelle. Un dispositif d'étanchéité de ce type est décrit dans le brevet français n 72 16 142. Un tel système d'étanchéité assure une protection efficace des coussinets, mais l'expérience a montré qu'il est possible d'améliorer l'étanchéité ainsi réalisée en solidarisant de façon definitive le joint souple à lèvres avec chaque branche du croisillon (ou tou- rillon). Pour ce faire, on a envisagé diverses solu- tions: On a tout d'abord proposé de coller ensemble le joint souple à lèvres (habituellement en caout- chouc), le croisillon et la coupelle: une telle solu- tion est difficile à mettre en oeuvre industriellement, en raison de l'utilisation de colle, de sorte qu'on a du y renoncer. On a alors envisagé de réaliser le moulage du joint à lèvres sur une coupelle modifiée, pourvue d'ancrages, par exemple sous forme de denture, dans un moule o cette coupelle est insérée. Un tel dispositif permettrait de solidariser la coupelle et le joint souple, mais non pas l'ensemble de ces deux pièces avec le tourillon. Cette solution s'est avérée égale- ment difficile techniquement à mettre en oeuvre, et en outre d'un prix de revient prohibitif. On a alors imaginé de réaliser la coupelle non pas en matière plastique comme cela se fait habi- tuellement, mais en acier, et d'adhériser, c'est-à- dire de coller le caoutchouc du joint sur cette cou- -pelle. On augmente ainsi le serrage du joint, et on est sur que celui-ci ne glissera pas pendant le mon- tage. Malheureusement cette solution présente l'in- convénient d'être extrêmement onéreuse. De plus, elle entraine l'apparition de rouille sur la coupelle, 1 étanchéité entre l'acier de cette dernière et celui du coussinet étant par ailleurs douteuse. L'invention a donc pour but de proposer un dispositif assurant une étanchéité améliorée par rapport à celle obtenue au moyen des réalisations connues, qui soit relativement simple à mettre en oeuvre industriellement et peu onéreux. Conformément à l'invention, la coupelle comprend une jupe, de préférence cylindrique montée en appui sur une collerette de la branche correspondante du croisillon, cette jupe s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire au rebord circulaire interne de la coupelle. La présence de cette jupe permet de diminuer le serrage exercé sur 1-e joint par le rebord interne de la coupelle, donc la déformation du joint à lèvres apparaissant lors de l'assemblage et par conséquent la réduction de la flèche du joint à lèvres et le "tara- ge" de l'étanchéité, c'est-à-dire la pression à partir de laquelle le lubrifiant s'échappe de l'intérieur du coussinet. Par contre, la jupe permet de reporter sur la collerette du croisillon un supplément de maintien -en rotation de la coupelle, ce qui assure une étanchéité plus efficace en permettant de diminuer "l'interférence" entre le joint à lèvres et le rebord interne de la coupelle, c'est-à-dire l'importance du - recouvrement entre ces deux pièces. On réalise ainsi un montage plus satisfai- sant du joint à lèvres, dont les flèches prévues peu- -vent être respectées (la flèche du joint étant définie par la différence entre les niveaux des lèvres à l'état libre et à l'état contraint par le coussinet, après montage). D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence à la Figure annexée unique qui en illustre une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif: - la Figure unique est une vue en coupe axiale à échelle agrandie, d'une branche d'un croi- sillon d'un joint de cardan équipée d'un dispositif d'étanchéité selon l'invention. Le joint de cardan partiellement représenté au dessin comporte un croisillon muni de quatre bran- ches 1 dont une seule a été représentée, cette branche présentant au voisinage de son extrémité, une colle- rette circulaire 2 et étant coiffée par un coussinet 3 avec interposition d'une couronne d'aiguilles 4. Chaque croisillon est percé axialement d'un canal rem- pli de lubrifiant et communiquant avec le logement des aiguilles 4, un organe de retenue du lubrifiant 5 connu en soi étant disposé à l'intérieur de chaque branche 1. En fonctionnement le coussinet 3 est animé d'un mouvement de rotation alternée (oscillation) par rapport au tourillon 1. Le dispositif prévu pour assurer l'étanchéité entre chaque branche 1 du croisillon et le coussinet 3 correspondant comporte une coupelle annulaire 6 entourant chaque branche 1, et un joint souple 7, habituellement en caoutchouc, à lèvres 7a, 7b, appliquées autour de la branche 1 entre la collerette 2 et le coussinet 3. La coupelle 6 est pourvue d'un rebord cir- culaire interne 8 engagé radialement sur le pourtour du joint 7, entre les lèvres Ta, 7b duquel il s'en- fonce. Suivant l'invention, la coupelle 6 comprend une jupe 9, de préférence cylindrique, coiffant-avec serrage par sa base la collerette 2 de la branche 1 correspondante du croisillon. Cette jupe 9 s'étend dans une direction sensiblement perpendiculaire au plan général du rebord circulaire interne 8, donc parallèle à l'axe de la branche 1. En outre, des moyens sont prévus pour assurer la solidarisation du joint 7 avec la coupelle 6, à savoir dans l'exemple décrit, des picots 11 ménagés sur une face du rebord interne 8, et venant s'enfoncer dans le caoutchouc du joint 7. L'effet technique de ce dispositif d'étan- chéité est le suivant. La jupe 9 par son serrage sur la collerette 2 et les picots 11 interdit de façon positive toute rotation du joint à lèvres 7 par rapport à la branche 1 du croisillon. Ainsi- la lèvre 7b du joint 7 n'aura à assu- rer qu'une étanchéité statique d'ailleurs renforcée par la présence de la jupe 9 qui constitue par elle- même une barrière préalable et supplémentaire contre l'introduction d'éléments étrangers véhiculés par le flux centrifuge provoqué par la rotation du joint. L'étanchéité dynamique, c'est-à-dire avec rotation du joint 7 par rapport au coussinet 3, est seulement et préférentiellement assurée par la lèvre 7a, pour laquelle la force centrifuge viendra ajouter une pression supplémentaire de retenue du lubrifiant à celle procurée par la flèche "" de la lèvre 7a du joint 7 lors du montage du coussinet 3. D'autre part, cette solidarisation du joint 7 par la jupe 9 dispense de rechercher une solidari- sation complémentaire par un serrage excessif du joint 7 entre le tourillon 1 et le rebord interne 8. Ceci permet de supprimer les déformations parasites impor- tantes du joint 7 qui pourraient se produire durant son montage sur le tourillon 1, et qui sont défavora- bles a une bonne étanchéité dynamique. On obtient ainsi une étanchéité sensiblement supérieure a celle procurée par les dispositifs anté- rieurs connus. La coupelle 6 peut être réalisée en toute matière plastique appropriée, par exemple en "Nylon" ou en "Delrin" (marques déposées). REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'étanchéité pour joint de cardan, comportant une coupelle annulaire (6) entou- rant chaque branche (1) d'un croisillon du joint et solidarisée avec un coussinet (3) coiffant l'extrémité de la branche (1) associée, et un joint souple (7) i lèvres (7a, 7b) sur le pourtour duquel est engagé un rebord circulaire (8) de la coupelle (6), caractérisé en ce que la coupelle (6) comprend une jupe (9), de I préférence cylindrique, montée en appui sur une collerette (2) de la branche (1) correspondante du croisillon, cette jupe (9) s'étendant dans une direction sensiblement perpendiculaire au rebord circulaire (8) de la coupelle (6). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour soli- dariser le joint souple (7) avec le rebord circulaire interne (8) de la coupelle (6), par exemple des picots (11) ménagés sur celle-ci.