Brevet FR2669694A1 — publié le 19920529

L'invention concerne un joint tripode compre- nant un élément extérieur de joint qui présente trois évidements parallèles à l'axe, uniformément répartis sur la circonférence, qui forment des chemins de roulement qui se font face dans la direction circonférentielle, et qui présente un élément intérieur de joint, présentant la forme d'une étoile tripode en section transversale, muni de trois tourillons répartis sur la circonférence qui sont engagés dans les évidements de l'élément extérieur du joint, et dans lequel il est prévu des ensembles de galets montés rotatifs sur les tourillons, dont chacun comprend au moins une bague intérieure et un galet extérieur, la surface du galet extérieur roulant directement sur les chemins de roulement, et il est prévu une combinaison de surfaces qui permet au moins un mouvement de translation radiale glissante d'au moins une partie de l'ensemble de galet par rapport au touril- lon. On connatt déjà des joints de ce genre dans dif- férentes formes de réalisation On peut citer comme exem- ples les brevets DE-A-27 48 044 et DE-A-28 31 044, et la demande de brevet plus ancienne P 39 36 601 4 La fonc- tion des ensembles de galets choisis dans chaque joint est de réduire, en adoptant un mouvement purement de rou- lement, les forces de frottement qui se produiraient lors du déplacement des galets par rapport à l'élément extérieur du joint, et qui conduiraient à des excita- tions en vibrations du joint plié, et de faire absorber par des portées lisses, plus fortement affectées par le frottement, uniquement le déplacement de translation ra- diale de l'ensemble de galet par rapport au tourillon, et le mouvement angulaire de l'ensemble de galet par rap- port au tourillon. Un problème qui se pose ici consiste en ce que les mouvements de glissement, en particulier lorsqu'ils intéressent des pièces qui sont en contact linéaire, par exemple, une tête sphérique dans un manchon cylindrique, exigent pour leur lubrification des graisses capables de résister à des sollicitations particulièrement élevées. Ceci conduit à un accroissement notable de coatde la ré- serve de graisse et, de ce fait, de l'ensemble du joint En partant de cette base, le but de l'invention est de réaliser un joint fiable du genre précité dans le- quel le coût de la réserve de graisse puisse être limité à un faible niveau La solution de ce problème consiste à munir une chambre prévue pour une réserve de lubri- fiant pour la combinaison de surfaces qui permet le mou- vement de translation radiale glissante, d'une enceinte qui l'isole du reste de la chambre intérieure du joint et qui est remplie d'un premier lubrifiant et en ce que le reste de la chambre intérieure du joint est garnie d'un deuxième lubrifiant Avec ces moyens, tout en conti- nuant à utiliser une graisse de très haute qualité pour la lubrification des mouvements de glissement, il est possible de réduire considérablement le volume de cette graisse et de garnir le reste de la chambre intérieure du joint, qui est d'un volume beaucoup plus grand, d'une graisse de la qualité habituelle, ce qui abaisse considé- rablement le coût Cette graisse n'est sollicitée qu'en- tre des surfaces essentiellement intéressées par des con- tacts de roulement, à savoir lors du mouvement de roule- ment du galet extérieur sur les chemins de roulement for- més dans l'élément extérieur du joint et éventuellement dans un roulement contenu dans l'ensemble de qalet. Etant donné que, en présence d'un pliage du joint, la composante radiale du mouvement du tourillon par rapport au galet extérieur conduit à des modifica- tions des relations géométriques entre les parties qui se déplacent en translation glissante et en oscillation les unes par rapport aux autres, il est préférable de réaliser la délimitation de la chambre de lubrifiant pré- citée par des moyens élastiques qui admettent une compen- sation de volume sans perte de lubrifiant de même que sans échange de lubrifiant entre le volume de lubrifiant enfermé et le lubrifiant contenu dans la chambre inté- rieure restante du volume intérieur du joint Dans le cas d'un tourillon qui peut coulisser radialement direc- tement dans un support de galet ou dans une bague inté- rieure, ces moyens élastiques peuvent notamment être un couvercle élastique qui ferme la section du tourillon ra- dialement à l'extérieur de sa surface En supplément, on peut utiliser une manchette élastique qu entoure égale- ment le col du tourillon au-dessous de l'ensemble de ga- let, et qui forme une chambre complémentaire contenant un volume de lubrifiant enfermé Toutefois, il est aussi possible de se dispenser de cette dernière chambre lors- que le volume de lubrifiant se trouve uniquement entre le tourillon et le couvercle cité en premier lieu. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre, d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 montre un joint du genre cité par une vue axiale; la figure 2 montre un dispositif selon l'inven- tion en cou De à travers un axe de tourillon, par une vue de détail. Sur la figure 1, on peut voir un élément exté- rieur 1 du joint selon l'invention, qui présente trois évidements longitudinaux 2, disposés avec un décalage circonférentiel de 1200, qui communiquent entre eux par l'intermédiaire d'une chambre intérieure centrale 3 du joint Dans chacun des évidements longitudinaux, sont formés des chemins de roulement 4, 5 qui se font mutuel- lement face dans la direction circonférentielle Dans l'élément extérieur 1 du joint, est emmanché un él 4 ment intérieur 6 de joint, présentant la forme d'une étoile tripode, et qui présente des tourillons 7, répartis sur la circonférence, engagés dans les évidements longitudi- naux 2 de l'élément extérieur 1 du joint, et sur les- quels sont montés respectivement des ensembles de galets 8 qui sont mobiles en oscillation et en translation ra- diale par rapport aux tourillons Les ensembles de ga- lets comprennent, en dehors d'autres détails, des galets extérieurs 9 qui sont directement en contact avec les chemins de roulement 4, 5 On trouvera d'autres détails de l'ensemble de galet 8 sur la figure 2. Sur la figure 2, on a représenté une coupe de l'élément extérieur 1 du joint, avec l'un des évidements longitudinaux 2, qui se raccorde à la chambre intérieure 3 du joint et qui forme les chemins de roulement 4 et 5 qui se font mutuellement face Une partie de l'élément intérieur 6 du joint est visible sur la figure, ainsi qu'un tourillon 7 engagé dans l'évidement 2 et qui pré- sente une tête de tourillon 10 en forme de partie de sphère Cette tête de tourillon est engagée, avec possi- bilité de déplacement en translation radiale et d'oscil- lation, dans une cavité intérieure cylindrique 11 d'une partie de l'ensemble de galet 9 qui est dans son ensem- ble composé d'une bague intérieure ou d'un support de roulement 12, d'un roulement 13, d'un élément de retenue ou élément cage 14, et du galet extérieur 9 dont on a déjà parlé plus haut La surface supérieure de la tête du tourillon qui se trouve au-dessus de la ligne de contact avec la cavité intérieure Il du support de roule- ment 12, ainsi que la surface de la cavité intérieure qui se trouve audessus de cette ligne forment avec une partie couvercle élastique 15 qui est fixée au support de roulement 12, par exemple collée à ce support, une chambre à lubrifiant 16 à volume variable, comme ceci est indiqué par des lignes en trait interrompu qui repré- sentent le mouvement de la tête du tourillon et le mouve- ment compensatoire de la partie couvercle Dans la ré- gion du col 17 du tourillon, on pourrait prévoir un au- tre élément élastique, formé d'une manchette, pour former une fermeture étanche vers le bas, cet élément n'étant pas représenté dans le cas considéré. La manchette est en même temps en contact direct avec un bord parallèle au chemin de roulement de l'évidement de l'élément extérieur du joint et donne appui à l'ensemble de galet correspondant en résistant à son déplacement dirigé radialement vers l'intérieur par rapport à l'élément extérieur du joint. Selon une première variante, les tourillons sont de configuration cylindrique Chaque bague intérieure est en deux pièces et est composée d'un manchon intérieur, extérieurement sphérique, mobile en translation radiale sur le tourillon, et d'un manchon extérieur muni d'un évidement intérieurement sphérique, et qui peut osciller sur le manchon intérieur. Selon une deuxième variante, les tourillons sont de forme cylindrique La bague intérieure forme un manchon intérieurement cylindrique et extérieurement sphérique, mobile en translation radiale sur le tourillon, et qui est directement engagé, mobile en oscillation glissante, dans un évidement intérieurement sphérique du galet extérieur. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Joint tripode comprenant un élément exté- rieur ( 1) de joint qui présente trois évidements ( 2) pa- rallèles à l'axe, uniformément répartis sur la circonfé- rence, qui forment des chemins de roulement ( 4, 5) qui se font face dans la direction circonférentielle, et qui présente un élément intérieur de joint ( 6), présentant la forme d'une étoile tripode en section transversale, muni de trois tourillons ( 7) répartis sur la circonféren- ce et qui sont engagés dans les évidements ( 2) de l'élé- ment extérieur ( 1) du joint, et dans lequel il est prévu des ensembles de galets ( 8) montés rotatifs sur les tou- rillons ( 7), dont chacun comorend au moins une bague in- térieure ( 12) et un galet extérieur ( 9), la surface du galet extérieur ( 9) roulant directement sur les chemins de roulement ( 4, 5), et il est prévu une combinaison de surfaces qui permet au moins un mouvement de translation radiale glissante d'au moins une partie de l'ensemble de galets ( 8) par rapport au tourillon, caractérisé en ce que, sur chaque tourillon ( 7) est prévue une cham- bre ( 16) prévue pour une réserve de lubrifiant pour la combinaison de surfaces qui permet le mouvement de trans- lation radiale glissante, chambre qui est munie d'une en- ceinte qui l'isole du reste de la chambre intérieure ( 3) du joint et qui est remplie d'un premier lubrifiant et en ce que le reste de la chambre intérieure ( 3) du joint est garnie d'un deuxième lubrifiant. 2 Joint selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments qui forment l'enceinte sont au moins en partie élastiques, pour absorber sans perte de lubrifiant les variations du volume de la réserve de lu- brifiant qui se produisent en présence du mouvement de translation radiale. 3 Joint selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la chambre ( 16) qui est formée au moins par- tiellement par les surfaces intérieures supérieures ( 11) de la bague intérieure ( 12) est fermée par un élément couvercle élastique ( 15) qui enferme la réserve de lubri- fiant. 4 Joint selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une manchette élastique placée radialement à l'intérieur de la bague intérieure ( 12), autour du col ( 17) du tourillon ( 17), ferme radialement vers l'inté- rieur une chambre complémentaire pour la réserve de lu- brifiant. Joint selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les tourillons ( 7) sont munis chacun d'une tê- te de tourillon ( 10) en forme de partie de sphère qui peut glisser dans une surface intérieure cylindrique ( 11) de la bague intérieure correspondante ( 12), à la fois en translation radiale et en oscillation. 6 Joint selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un ensemble roulement ( 13) est interposé entre la bague intérieure ( 12) qui est directement en contact avec la tête sphérique ( 10) du tourillon et le galet extérieur ( 9) qui est directement en contact avec les chemins de roulement ( 4, 5). 7 Joint selon une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la manchette est en même temps en contact di- rect avec un bord parallèle au chemin de roulement de l'évidement de l'élément extérieur du joint et donne ap- pui à l'ensemble de galet correspondant en résistant à son déplacement dirigé radialement vers l'intérieur par rapport à l'élément extérieur du joint. 8 Joint selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les tourillons sont de configuration cylindri- que, chaque bague intérieure étant en deux pièces et étant composée d'un manchon intérieur, extérieurement sphérique, mobile en translation radiale sur le touril- lon, et d'un manchon extérieur muni d'un évidement inté- rieurement sphérique, et qui peut osciller sur le man- chon intérieur. 9 Joint selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un ensemble roulement est interposé entre un manchon extérieur et un galet extérieur qui est directe- ment en contact avec les chemins de roulement. Joint selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les tourillons sont de forme cylindrique, la bague intérieure formant un manchon intérieurement cylin- drique et extérieurement sphérique, mobile en transla- tion radiale sur le tourillon, et qui est directement engagé, mobile en oscillation glissante, dans un évide- ment intérieurement sphérique du galet extérieur.