Brevet FR2891346A1 — publié le 20070330

La présente invention concerne un croisillon pour joint cardan, du type comprenant - un moyeu, - un axage ayant deux tourillons dont chacun définit 5 un axe de tourillon, - au moins deux canaux de graissage dont chacun s'étend d'une entrée à une sortie et est destiné à fournir un agent de graissage aux tourillons, - un premier graisseur de croisillon situé sur le 10 moyeu et raccordé à l'entrée de l'un des canaux de graissage. Elle s'applique en particulier aux croisillons de joints cardans assemblés sur des lignes de transmission de puissance utilisées dans des constructions industrielles (Automobiles, Ferroviaires, Navales, Sidérurgiques,...). On connaît des joints cardans comprenant un croisillon qui est muni d'un moyeu sur lequel sont disposés quatre tourillons dont chacun porte une piste ou surface de roulement d'aiguilles. Le joint cardan comporte également quatre couronnes d'aiguilles de roulement qui roulent ou oscillent sur les pistes de roulement des tourillons et quatre douilles qui entourent les couronnes d'aiguilles de roulement sur toute leur longueur. Chaque douille est rendue étanche par un joint 25 d'étanchéité. Afin de garantir un bon fonctionnement, les surfaces de roulement et les couronnes d'aiguilles doivent être graissées régulièrement. A cet effet, les croisillons connus comportent sur chaque axage un canal de graissage dont chacun débouche sur un tourillon et délimite de ce fait une sortie de graisse disposée sur le tourillon. Les canaux de graissage disposent d'une seule entrée commune située sur le moyeu et munie d'un seul graisseur de tourillon. 2891346 2 Ce croisillon conduit aux problèmes suivants. L'érosion naturelle et inégale des joints d'étanchéité génère des pertes de charge différentes au niveau des aiguilles de roulements, ce qui entraîne, d'une part, une hétérogénéité de remplissage en lubrifiant, mais aussi, sous l'effet de la force centrifuge, une fuite d'huile de la graisse. La dilatation de l'air, qui est présent dans les canaux de graissage à l'origine et qui est introduit par les opérations de maintenance, accélère la purge du lubrifiant sous l'effet d'une élévation fonctionnelle de la température. De plus, lorsque uniquement l'huile est purgée des bouchons de savon sont créés. La communication transversale des canaux de graissage autorise un transfert gravitationnel du lubrifiant. Ainsi, lorsque le joint est à l'arrêt, le volume de graisse ou de son huile se déplace de la partie haute du croisillon vers la partie basse. Par conséquent, le lubrifiant se trouve essoré lors du redémarrage du joint sous un phénomène de purge dynamique et d'équilibre des pression internes. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients, et de proposer un croisillon pour joint cardan qui permet une lubrification plus fiable des tourillons. A cet effet, l'invention a pour objet un croisillon du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième graisseur de croisillon raccordé à l'entrée de l'autre des canaux de graissage, et en ce que les deux canaux de graissage sont indépendants et séparés l'un de l'autre sur toute leur longueur respective entre leur entrée et leur sortie. Selon des modes de réalisation particuliers, le croisillon selon l'invention comporte une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: 2891346 3 - le deuxième graisseur de croisillon est situé sur le moyeu; le croisillon comprend plus que deux tourillons, notamment quatre tourillons, et il comprend pour chaque 5 tourillon: un canal de graissage s'étendant d'une entrée à une sortie, et un graisseur de croisillon raccordé à l'entrée de l'un des canaux de graissage; - le moyeu comporte une saillie qui s'étend sensiblement parallèlement à un axe central du moyeu, et chaque graisseur de croisillon a un axe propre et est situé sur la saillie; - l'axe propre d'au moins l'un des graisseurs de 15 croisillon est disposé radialement par rapport à l'axe central du moyeu; - au moins l'un des graisseurs de croisillon est un graisseur incliné dont l'axe propre et l'axe de tourillon associé définissent un angle supérieur à 0 et inférieur à 90 ; - l'extrémité libre du graisseur incliné est dirigée dans un sens s'écartant de l'axe du tourillon associé ; - les graisseurs de croisillon sont disposés dans le même sens et d'un seul côté du moyeu; et - au moins l'un des graisseurs de croisillon est un graisseur coudé. Par ailleurs, l'invention a pour objet un ensemble comportant un croisillon tel que décrit ci-dessus et une rallonge de graissage, caractérisé en ce que la rallonge de graissage est munie pour chaque canal de graissage du croisillon d'une conduite de graisse, et en ce que chaque conduite de graisse est pourvue d'un graisseur de rallonge et d'une agrafe de rallonge adaptée pour coopérer avec l'un des graisseurs de croisillon. 2891346 4 Selon un perfectionnement, l'ensemble est caractérisé en ce que les conduites de graisse sont coudées, et en ce que des axes centraux des agrafes de rallonge sont décalés angulairement des axes centraux des graisseurs de rallonge. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une vue partiellement arrachée d'une partie d'un axage d'un joint cardan comprenant un croisillon selon l'invention; - la Figure 2 est une vue de face du croisillon précisant les deux axages de la Figure 1; - la Figure 3 est une vue de dessus d'une rallonge de graissage selon la flèche III de la Figure 1; - la Figure 4 est une vue partiellement arrachée d'un joint cardan montrant des second et troisième modes de réalisation d'un croisillon selon l'invention; et - la Figure 5 est une vue d'une variante du premier mode de réalisation du joint de cardan. Sur la Figure 1 est représenté un ensemble d'un joint cardan 2 selon l'invention, et d'une rallonge de graissage 4. Le joint cardan 2 comporte deux fourches 6, 8 qui sont articulées l'une à l'autre par un croisillon 10. Le croisillon 10 comporte un moyeu central 12, qui définit un axe central X-X, ainsi que quatre tourillons 14 qui s'étendent du moyeu 12 radialement par rapport à l'axe X-X selon des axes respectifs Y-Y. A chaque fois, deux tourillons 14 coaxiaux définissent un axage. Chaque tourillon 14 comporte une surface de roulement 16 cylindrique sur laquelle roule une couronne d'aiguilles 18. Chaque tourillon 14 comporte en outre une surface d'extrémité 17 située à l'opposé du moyeu 12. Pour chaque tourillon 14, le joint cardan 2 comporte en outre une douille 20 qui entoure le tourillon 14 et la couronne d'aiguilles 18 et qui est reçue dans un logement de l'une des fourches 6, 8. La douille 20 est une douille borgne et comporte une seule ouverture dirigée vers le moyeu 12. Un joint d'étanchéité 21 rend l'interstice entre la 10 douille 20 et le tourillon 14 associé étanche. Pour chaque tourillon, le croisillon 10 comporte un canal de graissage 22 qui délimite une entrée 24 située sur le moyeu 12 et dirigée selon l'axe X-X ainsi qu'une sortie 26 qui débouche sur la surface frontale 17 selon l'axe Y-Y. Chaque canal de graissage 22 est destiné à fournir un agent de graissage au tourillon 14, et plus précisément à la couronne d'aiguilles 18 et la surface de roulement 16. Chaque canal de graissage 22 est séparé de tous les autres canaux de graissage 22 sur toute sa longueur entre son entrée 24 et sa sortie 26. Chaque canal de graissage 22 comporte une première portion 22A s'étendant selon l'axe Y-Y associé et une deuxième portion 22B s'étendant parallèlement à l'axe X-X. La surface de la section transversale de la première portion 22A est supérieure à la surface de la section transversale de la deuxième portion 22B, de telle sorte que la première portion 22A forme un réservoir de graissage. Par ailleurs, le croisillon 10 comporte pour chaque canal de graissage 22 un graisseur 28 qui est vissé dans un taraudage définissant l'entrée 24. Comme il ressort de la Figure 1, chaque graisseur 28 s'étend selon un axe propre Z- Z qui s'étend parallèlement à l'axe X-X du moyeu 12. Les quatre graisseurs 28 sont disposés d'un seul et même côté du moyeu 12, et s'étendent dans le même sens axial X-X. Cette 2891346 6 disposition facilite l'accès aux graisseurs 28 (voir Figure 3). En se référant de nouveau à la Figure 1, la rallonge de graissage 4 comporte un corps de base 40 dans lequel sont disposés, pour chaque canal de graissage 22, une conduite de graisse 42. Chaque conduite de graisse 42 est munie d'une agrafe de rallonge 44 ainsi que d'un graisseur de rallonge 46. Les agrafes de rallonge 44 sont adaptées pour coopérer avec les graisseurs de croisillon 28. A cet effet, la disposition des agrafes de rallonge 44, c'est-à-dire leur distance mutuelle, est identique à celle des graisseurs de croisillon 28. En conséquence, la rallonge de graissage 4 peut être connectée à tous les graisseurs 28 en une seule opération. Les conduites de graisse 42 sont coudées, de telle sorte que les axes centraux A-A des agrafes de rallonge 44 sont décalés angulairement des axes centraux B-B des graisseurs de rallonge 46. Ceci facilite également l'accès aux graisseurs de rallonge 46. La rallonge de graissage 4 présente l'avantage suivant. Le fait que les quatre graisseurs de croisillon 28 sont disposés sur le moyeu 12 du croisillon le rend éventuellement difficilement visible. Dans cette situation de graissage en aveugle , le positionnement de la rallonge de graissage 4 coudée intermédiaire, qui est amovible et qui est adaptée pour être connectée simultanément sur les quatre graisseurs 28, rend l'extrémité munie des graisseurs de rallonge 46 visible, et son accès facilite la mise en place du nez de pompe à graisse. Sur la Figure 4 est représentée un second et un troisième modes de réalisation d'un joint de cardan selon l'invention, qui diffèrent du mode de réalisation décrit ci- dessus par ce qui suit. Les mêmes éléments portent les mêmes références. La moitié inférieure de la Figure 4 représente le second mode de réalisation tandis que la moitié supérieure 5 représente le troisième mode de réalisation. Le moyeu 12 comporte une saillie 50 qui s'étend selon l'axe X-X et qui se termine à son extrémité libre par une tête élargie 52. La saillie 50 comporte les deuxièmes portions 22B des canaux de graissage 22. Les entrées 24 de canaux de graissage 22 sont situées sur la tête 52 et s'étendent parallèlement aux axes Y-Y des tourillons 14. En conséquence, les graisseurs de croisillon 28 s'étendent avec leurs axes centraux Z-Z radialement par rapport à l'axe central X-X du moyeu. Grâce à la saillie 50 et à la disposition radiale des graisseurs de croisillon 28, l'accès aux conduits de graissage 22 est facilité. La longueur et la forme de la saillie 50 et de la tête 52 est fonction des débattements axiaux des fourches 6, 8. La solution selon le second mode de réalisation, qui comporte la saillie 50 centrale fixe et les quatre graisseurs de croisillon 28, rend directement accessible et visible par l'opérateur les graisseurs de croisillon 28 et facilite l'opération d'entretien. La saillie 50 du second mode de réalisation est fabriquée d'une pièce distincte du reste du moyeu 12 qui comporte des tourillons 14. La saillie 50 et le reste du moyeu 12, qui comportent les tourillons 14, sont fabriqués d'une seule pièce selon le troisième mode de réalisation. Ces caractéristiques facilitent la fabrication ou la rendent économique. Sur la Figure 5 et représentée une variante du troisième mode de réalisation du joint de cardan. Ce joint de cardan diffère de celui décrit en référence à la Figure 4 par ce qui suit. La saillie 50 a une forme tronconique. L'axe propre Z-Z de chaque graisseur 28 est incliné par rapport à l'axe YY du tourillon 14 associé. C'est-à-dire l'axe propre Z-Z du graisseur 28 et l'axe Y-Y associé définissent un angle a supérieur à 0 et inférieur à 90 . De plus, l'extrémité libre du graisseur 28 est dirigée dans un sens s'écartant de l'axe Y-Y associé. La seconde portion 22B du canal de graissage 22 et l'axe X-X définissent également un angle a entre eux. Ainsi, l'accès du nez de pompe de graisse aux graisseurs 28 est encore facilité. En variante de ce mode de réalisation, la saillie 50 15 est fabriquée d'une pièce distincte du reste du moyeu 12, de manière analogue au second mode de réalisation. En variante encore, les graisseurs droits 28 représentés sur les Figures de tous les modes de réalisation pourront être substitués par des graisseurs coudés. Les avantages communs des modes de réalisation sont les suivants. Un remplissage individuel et complet du canal de graissage 22 de chacun des quatre pistes 16 et aiguilles 18 du joint de cardan est effectué. L'introduction de la graisse s'effectuant du moyeu 12, donc du centre du croisillon, vers chacun des tourillons 14, permet d'éviter, si les conditions de maintenance sont respectées, c'est-à-dire sous condition d'absence d'injection d'air dans les canaux via le système de graissage, la fuite par dilatation de l'air dans le canal de graissage 22. L'isolement de chaque canal de graissage 22 de tous les autres canaux de graissage 22 supprime complètement les 2891346 9 phénomènes de transfert, de lubrifiant, de purge (souvent à la base des bouchons de savon) et de pollution. La graisse usagée de la couronne d'aiguilles 18 de chaque tourillon 14 sera sûrement évacuée et remplacée par 5 un lubrifiant neuf. Chaque tourillon 14 aura sûrement les lèvres et la portée de sa garniture d'étanchéité 21, nettoyées et regraissées. REVENDICATIONS 1. Croisillon pour joint cardan, du type comprenant - un moyeu (12), - un axage ayant deux tourillons (14) dont chacun 5 définit un axe de tourillon (Y-Y), - au moins deux canaux de graissage (22) dont chacun s'étend d'une entrée (24) à une sortie (26) et est destiné à fournir un agent de graissage aux tourillons (14), - un premier graisseur de croisillon (28) situé sur 10 le moyeu (12) et raccordé à l'entrée (24) de l'un des canaux de graissage (22), caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième graisseur de croisillon (28) raccordé à l'entrée (24) de l'autre des canaux de graissage (22), et en ce que les deux canaux de graissage (22) sont indépendants et séparés l'un de l'autre sur toute leur longueur respective entre leur entrée et leur sortie. 2. Croisillon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le deuxième graisseur de croisillon (28) est situé 20 sur le moyeu (12). 3. Croisillon selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend plus que deux tourillons (14), notamment quatre tourillons, et en ce qu'il comprend pour chaque tourillon (14): - un canal de graissage (22) s'étendant d'une entrée (24) à une sortie (26), et - un graisseur de croisillon (28) raccordé à l'entrée (24) de l'un des canaux de graissage (22). 4. Croisillon selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyeu (12) comporte une saillie (50) qui s'étend sensiblement parallèlement à un axe central (X-X) du moyeu (12), et en ce que chaque graisseur de croisillon (28) a un axe propre (Z-Z) et est situé sur la saillie (50). 5. Croisillon selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'axe propre (Z-Z) d'au moins l'un des graisseurs de croisillon (28) est disposé radialement par rapport à l'axe central (X-X) du moyeu (12). 6. Croisillon selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'au moins l'un des graisseurs de croisillon (28) est un graisseur (28) incliné dont l'axe propre (Z-Z) et l'axe de tourillon associé (Y-Y) définissent un angle (a) supérieur à 0 et inférieur à 90 . 7. Croisillon selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'extrémité libre du graisseur incliné (28) est dirigée dans un sens s'écartant de l'axe (Y-Y) du tourillon (14) associé. 8. Croisillon selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les graisseurs de croisillon (28) sont disposés dans le même sens et d'un seul côté du moyeu (12). 9. Croisillon selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins l'un des 20 graisseurs de croisillon est un graisseur coudé. 10. Ensemble comportant un croisillon selon l'une des revendications précédentes et une rallonge de graissage (4), caractérisé en ce que la rallonge de graissage (4) est munie pour chaque canal de graissage (22) du croisillon d'une conduite de graisse (42), et en ce que chaque conduite de graisse (42) est pourvue d'un graisseur de rallonge (46) et d'une agrafe de rallonge (44) adaptée pour coopérer avec l'un des graisseurs de croisillon (28). 11. Ensemble selon la revendication 10, caractérisé en ce que les conduites de graisse (42) sont coudées, et en ce que des axes centraux (AA) des agrafes de rallonge (44) sont décalés angulairement des axes centraux (B-B) des graisseurs de rallonge (46).