Brevet FR2609124A1 — publié le 19880701

Les joints de cardan comportent habituellement un croisillon dont chaque extrémité est placée à l'intérieur d'une douille à aiguilles ou autre palier destiné a être emmanché dans un alésage d'une fourche solidaire de l'un des organes à relier. Un joint d'étanchéité ferme l'entrée de ce palier. On constate toutefois que, notamment en raison des imperfections de montage, les couples transmis par le joint entrainent des composantes d'effort axiales croisillon sur les paliers. Ces efforts sont alternés et provoquent un déplacement relatif des deux pièces de sorte que le volume intérieur des paliers varie de manière cyclique ce qui se traduit par des rejets de graisse et des aspirations du milieu extérieur. Par suite lorsque le cardan se trouve dans un milieu agressif il est rapidement détérioré par grippage et oxydation de l'intérieur des paliers. Ceci est particulièrement le cas du cardan "bas" d'une colonne de direction de véhicule automobile qui est souvent situé à l'extérieur de l'habitacle. I1 est donc soumis à l'agression d'éléments extérieurs tels que la boue, le sable, les graviers, en hiver l'eau salée...etc . Pour éviter cette détérioration qui peut être une source importante de danger dans le cas d'une colonne de direction, on monte souvent sur le joint de Cardan une manchette ou un soufflet souple qui l'enveloppe complètement et est serré sur chacun des moyeux des fourches. Outre son encombrement ce soufflet à l'inconvénient de limiter la liberté de déplacement angulaire du joint. En outre, il ne peut être utilisé qu'avec des fourches ayant un moyeu tubulaire. La présente invention a pour but de remédier à cela en fournissant un dispositif qui assure une protection mécanique du croisillon et du palier contre les projections extérieurs et qui en outre peut éventuellement constituer une réserve de graisse, sans présenter d'encombrement gênant et en conservant toute leur liberté de mouvement aux deux fourches. Cette invention a en effet pour objet un dispositif de protection pour joint de cardan qui est constitué par un bolier creux, en un matériau étanche à l'eau et résistant à la corrosion, dont quatre côtés comportent un évidement circulaire interne, coaxial à un orifice ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre extèrieur des paliers des branches du croisillon à protéger. Selon un mode de réalisation un joint d'é- tanchéité est monté sur le pourtour interne de chacun des orifices latéraux du boîtier. Le boîtier peut en outre contenir une graisse consistante non corrosive. Un tel boîtier empèche par sa seul présence les matériaux agressifs extérieurs, que ce soit de l'eau, de la boue ou autre, d'accéder à l'entrée du palier et même d'entrer en contact avec le joint d'étanchéité qui ferme ce dernier. En outre, la graisse, lorsqu'elle est présente à l'intérieur du boîtier, joue à la fois le rôle d'élément d'étanchéité et le rôle de réserve de graisse lors du phénomène d'aspiration vers l'intérieur du palier. Le boîtier peut être en deux parties, ou en une seule pièce. Il est de préférence réalisé en une matière plastique relativement souple de sorte qu'il peut être monté sur le croisillon avant l'assemblage de celui-ci dans les branches des fourches, ou être mis en place sur un joint de cardan déjà assemblé. La description ci-dessous de modes de réalisation, donnés à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de l'invention. Sur ces dessins - la Fig. 1 est une vue en perspective d'un joint de cardan muni d'un dispositif de protection suivant l'invention ; - la Fig. 2 est une vue du joint de cardan muni d'un dispositif de protection, en coupe selon un plan perpendiculaire à l'axe commun des deux fourches, placées coaxialement - la Fig. 3 est une vue éclatée d'un croisillon et de son dispositif de protection, - la Fig. 4 est une vue de dessous de la coquille supérieure du dispositif de protection de la Fig. 3 selon une variante de réalisation. - la Fig. 5 est une vue en coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4, - la Fig. 6 est une vue en coupe diagonale d'un dispositif de protection selon une autre variante de réalisation. Le joint, auquel est destiné l'invention est un joint classique de cardan, et comporte deux fourches respectivement 1 et 2, entre les branches 3 et 4 desquelles est insérré un croisillon 6. Chacune des extrémités 8 du croisillon 6 est en fait insérrée à l'intérieur d'un palier, formé par exemple par une douille à aiguilles 10, qui est fermé à une extrémité par un fond 12 et à son extrémité opposée par un joint d'étanchéité 14 interposé entre lui et un épaulement 16 du croisillon. Lors de l'assemblage du joint de cardan, chacune des douilles 10 est emmanchée dans un alésage 18 de l'une des branches 3, 4 des fourches. Selon l'invention l'accès à l'intérieur des douilles 10 est en outre interdit par la présence d'un boîtier de protection 20 qui, comme le montre la Fig. 2, est enfilé sur ces douilles et entoure la partie centrale du croisillon 6 ainsi que l'ensemble des joints d'étanchéité 14. Le boîtier 20 a de préférence la forme d'un cube creux ayant entre deux fonds pleins 21 quatre parois latérales 22, percées chacune d'un évidement interne circulaire 24 qui est prolongé coaxialement par un orifice 26 ayant un diamètre plus petit voisin du diamètre extérieur des douilles 10. Le boîtier 20 est réalisé en une matière étanche à l'eau et résistant à la corrosion et aux chocs. Il peut en outre, être moule d'une seule pièce et avoir une souplesse suffisante pour se déformer afin de permettre au croisillon d'être introduit à l'intérieur et redressé de façon que les paliers 10 traversent les orifices 24, puis se reserrer jusqu'au contact étanche du pourtour des orifices avec les paliers 10. Le boîtier 20 interdit alors absolument tout accès à l'intérieur des douilles 10, quels que soient les déplacements axiaux relatifs des extrémités du croisillon et de ces douilles. Aucun grippage ni oxydation des organes n'est plus à craindre même si le cardan est placé dans un milieu particulièrement agressif ou particulièrement humide. Bien entendu, le boîtier 20 peut également être en plusieurs pièces et être formé par exemple par deux coquilles symétriques telles que les coquilles 28 et 29 représentées sur la Fig. 3. Ces coquilles sont réalisées de la même manière que le boîtier d'une seule pièce. Elles peuvent toutefois être en un matériau moins souple par exemple en un polyacétal dans les nuances DELRIN 900 F, puisqu'elles sont simplement emboîtées sur le croisillon sans qu'aucune déformation soit nécessaire. Leur assemblage l'une sur l'autre peut être effectué par collage, rivetage à chaud ou tout autre moyen. Dans le mode de réalisation, représenté sur les Figs 4 et 5, chacune des coquilles 28 et 29 comporte dans deux de ses coins opposés 27 un ergot 30 en saillie axiale et dans les deux autres coins 31 un logement 32 de réception de l'ergot 30 de la coquille opposée. Les deux coquilles sont alors facilement assemblées l'une à l'autre par emboitement axial des ergots 30 dans les logements et cet emboîtement peut être effectué soit sur le croisillon lui même avant son assemblage dans les fourches 1 et 2, soit après l'assemblage total au joint par glissement de chacune des coquilles entre les branches 3 et 4 des fourches. Dans certain cas il est même possible de monter le dispositif de protection sur un cardan déjà monté en position d'utilisastion. De préférence, les quatres coins de chacune des coquilles sont évidés comme représenté en 34 sur la Fig. 5, ce qui d'une part réduit l'encombrement du boîtier de protection et d'autre part établit une communication entre le logement 32 et l'extérieur de sorte qu'il est possible d'atteindre l'ergot 30 introduit dans ce logement et de le souder sur la coquille correspondante. Les deux coquilles sont ainsi rendues étroitement solidaires et sont assemblées l'une à l'autre de façon rigoureusement étanche. Selon une variante de réalisation (Fig. 6) sur chacune des coquilles 35, 37 les ergots et les logements sont remplacés les uns par des saillies radiales 36 et les autres par des pattes 38 terminées par des crochets 40 d'encliquetage sur les saillies 36. Dans ce cas comme dans le précédent le boîtier de protection peut être monté sur le croisillon avant son montage dans les fourches 1 et 2 ou être mis en place dans le cardan lui-même après son assemblage. Si nécessaire un joint d'étanchéité peut être prévu sur le pourtour de l'orifice 24, que le boîtier 20 soit en une seule pièce ou en plusieurs parties. De préférence le boîtier 20 contient une graisse ou une autre composition à viscosité élevée, non corrosive et résistante à l'eau, qui est retenue entre lui, les joints d'étanchéité 14, et les paliers 10 et complète l'étanchéité de sa jonction avec ces paliers. Ce matériau consitue en effet une barrière qui interdit la pénétration du milieu externe à l'intérieur du boîtier et par conséquent dans les douilles 10. En outre il forme éventuellement une réserve de graisse qui peut être aspirée à l'intérieur des douilles 10 lors des variations du volume intérieur de ces douilles. Les rejets de graisse sont alors compensés par une aspiration correspondante. La graisse utilisée est un matériau relativement consistant qui est introduit à l'intérieur du boîtier de protection avant son montage sur le croisillon. Dans le cas où le boîtier est formé par deux coquilles chacune de celles-ci reçoit une certaine quantité de graisse avant d'être montee sur le croisillon et assemblée à l'autre coquille. La graisse remplit ainsi l'espace 42 laissé libre entre le boîtier 20 et le croisillon et s'oppose à toute introduction d'éléments extérieurs agressifs ou non. Il n'est alors plus nécessaire que le pourtour de chacun des orifices 24 soit en contact étanche avec la surface extérieure du palier 10 correspondant, directement ou par l'intermédiaire d'un joint d'étan chéité, pour que la protection soit totale. Ceci faci lite considérablement la réalisation du boîtier de protection en supprimant les exigences de précision dans les dimensions des orifices 24 et par suite réduit sont cout. Par contre le dispositif de l'invention assure une protection particulièrement efficace en permettant de combiner à la protection mfécanique fournie par le boîtier une barrière visqueuse et même une réserve de graisse. Par ailleurs, le bottier 20 ne modifie pas l'encombrement du joint de cardan et on constate qu'il n'a aucune influence sur la liberté de mouvement des fourches, qui reste entière. Il peut donc être adapté à tous les joints de cardan quelles que soient leur utilisation et leur dimension, quelle que soit la forme des moyeux de leurs fourches. REVENDICATIONS. 1. Dispositif de protection pour joint de cardan, caractérisé en ce qu'il est constitué par un boîtier creux (20) en un matériau étanche à l'eau et résistant à la corrosion et aux chocs, dont quatre côtés (22) comportent un évidement circulaire interne (24) coaxial à un orifice (26) ayant un diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur des paliers des branches du croisillon à protéger. 2. Dispoistif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier creux (20) à une forme cubique. 3. Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le boîtier (20) est réalisé en une seule pièce, en un matériau suffisamment élastique pour permettre sa déformation en vue de l'introduction d'un croisillon (6) puis son reserrement en contact avec les douilles (10) de ce croisillon. 4. Dispositif de protection suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le boîtier (20) est formé par deux coquilles symétriques (28 et 29) comportant chacune un fond plein et quatre côtés (22) ayant des évidements semi-circulaires (24, 26). 5. Dispositif de protection selon la revendication 4, caractérisé en ce que chaque coquille (28, 29) comporte dans deux coins ( 27) un ergot (30) en saillie axial et dans les deux autres coins (31) des logements (32) de réception de l'ergot de la coquille opposée. 6. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que chaque coquille (35, 37) comporte dans deux coins une saillie radiale (36) et dans les deux autres un crochet (40) d'encliquetage sur la saillie de la coquille opposée. 7. Dispositif de protection suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte à l'intérieur du boîtier (20) une graisse consistante non corrosive. 8. Dispositif de protection suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un joint d'étanchéité sur la surface interne de chaque orifice (24). 9. Croisillon de joint de cardan muni d'un boitier de protection (20) selon l'une des revendications précédentes qui entoure sa partie centrale et l'entrée du palier (18) dans lequel est inserrée chacune de ses extrémités (8). 10. Joint de cardan, caractérisé en ce qu'il comporte entre ses branches un croisillon (6) suivant la revendication 9.