FR2660030A1 - CARDAN JOINT JOINT WITH LONG-TERM SEALING. - Google Patents

CARDAN JOINT JOINT WITH LONG-TERM SEALING. Download PDF

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FR2660030A1
FR2660030A1 FR9103458A FR9103458A FR2660030A1 FR 2660030 A1 FR2660030 A1 FR 2660030A1 FR 9103458 A FR9103458 A FR 9103458A FR 9103458 A FR9103458 A FR 9103458A FR 2660030 A1 FR2660030 A1 FR 2660030A1
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FR
France
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cardan joint
ferrule
annular
sleeve
branch
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Withdrawn
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FR9103458A
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Inventor
Pattis Gotthard
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Birfield Trasmissioni SpA
Original Assignee
Birfield Trasmissioni SpA
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    • F16C21/00Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement
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Abstract

Pour empêcher les corps étrangers tels que l'eau, la boue, le sable, les graviers et les petits cailloux, de pénétrer dans les roulements des branches du croisillon on utilise un joint comprenant une bague (5) à profil en L, qui est bloquée dans la douille (4) et qui retient et donne appui à une garniture (6) présentant plusieurs lèvres (7, 8, 9) qui s'appuient contre la base conique ou profilée du tourillon (2).To prevent foreign bodies such as water, mud, sand, gravel and small pebbles from entering the bearings of the arms of the spider, a seal is used comprising a ring (5) with an L-profile, which is blocked in the sleeve (4) and which retains and gives support to a lining (6) having several lips (7, 8, 9) which bear against the conical or profiled base of the journal (2).

Description

La présente invention se rapporte à un croisil-The present invention relates to a cross

lon de joint de Cardan possédant des garnitures d'étan-  Cardan joint length with seals

chéité de longue durée appelées garnitures "long life".  long-term sheaf called long life fillings.

Les joints de Cardan trouvent utilisation dans de nombreux domaines de la technique, entre autres dans  Cardan joints are used in many areas of technology, including

les automobiles, tracteurs, machines agricoles, excava-  automobiles, tractors, agricultural machinery, excavators

trices et analogues, et ils servent pour la transmission d'un mouvement Il est facile de comprendre que, dans ces machines, les croisillons de joints de Cardan sont fortement exposés aux effets des corps étrangers tels  trices and the like, and they serve for the transmission of a movement It is easy to understand that, in these machines, the joints of Cardan joints are strongly exposed to the effects of foreign bodies such

que, par exemple l'eau, la poussière, le sable, la ter-  that for example water, dust, sand, soil

re, les graviers et les petits cailloux.  re, gravel and small pebbles.

Il en résulte que la durée de ces croisillons  As a result, the duration of these braces

de joints de Cardan qui présentent à leur quatre extrémi-  Cardan joints which have at their four ends

tés des douilles supportées par des roulements de préci-  bushings supported by precision bearings

sion, ne possèdent qu'une une durée limitée Après un  sion, only have a limited duration After a

certain laps de temps, il est donc nécessaire de les rem-  certain period of time, so it is necessary to replace them

placer, ce qui implique fréquemment une intervention mé-  place, which frequently involves meteorological intervention

canique non négligeable, qui exige le remplacement de la totalité du joint de cardan et qui implique, d'une façon  significant, which requires the replacement of the entire universal joint and which involves, in a way

tout à fait indésirable, l'arrêt du véhicule ou de la ma-  completely undesirable, stopping the vehicle or

chine.China.

Le but de l'invention est de proposer un nou-  The object of the invention is to propose a new

veau croisillon de joint de Cardan équipé de moyens  Cardan joint cross calf fitted with means

d'étanchéité aptes à améliorer de façon décisive la du-  sealant capable of decisively improving the

rée du groupe douille-roulement de ce croisillon Ce but  rée of the sleeve-bearing group of this spider This goal

est atteint selon l'invention par le fait qu'entre l'ex-  is achieved according to the invention by the fact that between the ex-

trémité libre de la douille et le tourillon du joint,  free end of the sleeve and the joint pin,

est disposée une garniture d'étanchéité annulaire présen-  is arranged an annular seal fitted

tant plusieurs lèvres d'étanchéité saillantes et au'à  both several protruding and au'à sealing lips

cette garniture, est associée une virole annulaire rigi-  this lining is associated with a rigid annular ferrule

de servant au support et au positionnement de la garnitu-  for supporting and positioning the gasket

re élastique Avec des moyens d'étanchéité de ce genre, il devient possible de réaliser une fermeture étanche de la douille, en évitant les infiltrations indésirable de  re elastic With sealing means of this kind, it becomes possible to achieve a sealed closure of the sleeve, avoiding unwanted infiltration of

petites particules, d'eau ou de boue, ainsi que de parti-  small particles, water or mud, as well as particles

cules plus grosses comme, par exemple, le sable, les gra-  larger cules such as, for example, sand, gravel

viers ou les petits cailloux.viers or small pebbles.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-  Other features and advantages of the

vention seront mieux compris à la lecture de la descrip-  vention will be better understood on reading the description

tion qui va suivre, d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels:  tion which will follow, of an exemplary embodiment and with reference to the appended drawings in which:

la figure 1 représente schématiquement un croi-  Figure 1 shows schematically a cross

sillon de joint de Cardan avec une douille en partie en coupe;  Cardan joint groove with a partially sectioned bushing;

la figure 2 montre en coupe un détail du touril-  Figure 2 shows in section a detail of the barrel

lon et de la douille, ainsi que des moyens d'étanchéité selon une première forme de réalisation;  lon and the sleeve, as well as sealing means according to a first embodiment;

la figure 3 montre en coupe un détail du touril-  Figure 3 shows in section a detail of the barrel

lon et de la douille, ainsi que des moyens d'étanchéité selon une deuxième forme de réalisation; et  lon and the socket, as well as sealing means according to a second embodiment; and

la figure 4 montre en coupe un détail du touril-  Figure 4 shows in section a detail of the barrel

lon et de la douille, ainsi que des moyens d'étanchéité  lon and socket, as well as sealing means

selon une autre forme de réalisation de l'invention.  according to another embodiment of the invention.

Ainsi qu'on peut le remarquer sur la figure 1,  As can be seen in Figure 1,

le croisillon de joint de Cardan désigné dans son ensem-  the universal joint cross designated in its set

ble par 1 présente des tourillons 2 qui font saillie ra-  ble by 1 has pins 2 which protrude

dialement, et qui portent des douilles 4 avec interposi-  dialing, and which carry sockets 4 with interposi-

tion d'un roulement 3 Les douilles 4 sont réalisées sous la forme d'un godet et l'espace intercalaire entre le tourillon 2 et la douille 4 est fermé à joint étanche  tion of a bearing 3 The sockets 4 are made in the form of a cup and the intermediate space between the pin 2 and the socket 4 is closed with a seal

à l'aide de moyens d'étanchéité désignés dans leur ensem-  using sealing means designated in their entirety

ble par T.ble by T.

Les moyens d'étanchéité T représentés sur la fi-  The sealing means T shown in the figure

gure 2 comprennent une virole annulaire 5, en tôle ou au-  gure 2 include an annular ferrule 5, in sheet metal or

tre matière appropriée Une garniture annulaire 6, en ma-  be suitable material An annular packing 6, made of

tière molle et élastique, par exemple en néoprène, est fixée à la virole 5, par exemple par vulcanisation ou collage La garniture annulaire 6 présente des lèvres 7, 8 et 9 dirigées vers la partie inférieure du tourillon 2 La virole 5 présente en coupe transversale une forme en L qui permet de la fixer dans le logement 10 de la douille 4 par collage ou par emmanchement à force La présence de la virole 5 en tôle, présentant une section en L, garantit, outre l'accouplement rigide avec la douille 4, la fermeture quasi intégrale de la fente qui est formée entre la face interne de la douille 4 et le tourillon 2; en même temps, la garniture élastique 6  soft and elastic face, for example made of neoprene, is fixed to the shell 5, for example by vulcanization or gluing The annular lining 6 has lips 7, 8 and 9 directed towards the lower part of the pin 2 The shell 5 has in cross section an L-shape which allows it to be fixed in the housing 10 of the socket 4 by gluing or by force fitting The presence of the sheet metal ferrule 5, having an L-shaped section, guarantees, in addition to the rigid coupling with the socket 4 , the almost complete closure of the slot which is formed between the internal face of the sleeve 4 and the pin 2; at the same time, the elastic lining 6

supportée avec sécurité et, grâce à la forme et à la ri-  supported with security and, thanks to the form and the

gidité de la virole 5, on est certain d'obtenir un posi-  gidity of the shell 5, we are certain to obtain a posi-

tionnement précis et sûr de la garniture 6, ce qui  precise and safe operation of the packing 6, which

garantit surtout que toutes les lèvres annulaires élasti-  above all guarantees that all the elastic lips

ques 7, 8 et 9 seront maintenues dans une position cor-  that 7, 8 and 9 will be kept in a correct position

recte et en bon contact avec la partie inférieure du tou-  straight and in good contact with the lower part of the

rillon 2.rillon 2.

De cette façon, avec les lèvres 7 et 8 en appui contre l'extrémité conique du tourillon 2, ainsi qu'avec la lèvre 9 en appui contre une gorge circonférentielle  In this way, with the lips 7 and 8 in abutment against the conical end of the pin 2, as well as with the lip 9 in abutment against a circumferential groove

du tourillon, on obtient un triple joint étanche dynami-  from the journal, a dynamic triple seal is obtained

que On obtient en outre un joint étanche statique à  that a static seal is also obtained at

l'aide de la virole en tôle 5, qui est rigidement accou-  using the sheet metal ferrule 5, which is rigidly coupled

plée à la face interne (logement 10) de la douille 4.  folded to the internal face (housing 10) of the socket 4.

Les moyens d'étanchéité T représentés sur la fi-  The sealing means T shown in the figure

gure 3 correspondent essentiellement à la garniture se-  gure 3 essentially correspond to the trim

lon la figure 2 et on a donc utilisé les mêmes numéros  in Figure 2 and so we used the same numbers

de référence.reference.

La différence par rapport aux moyens d'étanchéi-  The difference compared to the sealing means

té selon la figure 2 réside dans le fait qu'il est pré-  Tee according to Figure 2 lies in the fact that it is pre-

vu, entre l'extrémité inférieure du tourillon 2 et l'ex-  seen, between the lower end of the pin 2 and the ex-

trémité inférieure de la douille 4, un autre élément an-  lower end of the socket 4, another element an-

nulaire de garniture, désigné par 11 Cette garniture supplémentaire présente elle aussi une forme annulaire à section transversale approximativement en forme de J. Une branche lla est logée dans la partie inférieure du  packing ring, designated by 11 This additional packing also has an annular cross-section approximately in the shape of a J. A branch 11a is housed in the lower part of the

tourillon 2, qui est constituée par une gorge circonfé-  pin 2, which is constituted by a circumferential groove

rentielle 12, tandis que la branche llb du corps du J forme un joint étanche sur l'extrémité inférieure de la  12, while the branch llb of the body of the J forms a tight seal on the lower end of the

douille 4 Dans ce cas, on évite par la garniture en for-  socket 4 In this case, avoid using the gasket

me de J désignée par la référence 11 la pénétration de  me of J designated by the reference 11 the penetration of

corps étrangers de grande dimension tels que, par exem-  large foreign bodies such as, for example-

ple, le sable, et les graviers et les petits cailloux,  ple, sand, and gravel and small pebbles,

en protégeant ainsi de l'agression de ces corps étran-  thus protecting from the aggression of these foreign bodies

gers la garniture suivante 6, qui est supportée par la  gers the following packing 6, which is supported by the

virole en L 5 A l'aide des lèvres 7 et 8 de la garnitu-  ferrule in L 5 Using the lips 7 and 8 of the gasket

re 6, on évite l'infiltration d'eau et de particules plus petites telles que la poussière ou la boue Alors qu'avec la garniture 6 et la virole 5, on réalise une étanchéité statique sur la douille 4, on crée avec la garniture supplémentaire Il un joint étanche statique sur le tourillon 2 L'extrémité de la branche llb de la garniture 11 est avantageusement appuyée en permanence  re 6, we avoid the infiltration of water and smaller particles such as dust or mud While with the lining 6 and the ferrule 5, we carry out a static seal on the bushing 4, we create with the lining additional There is a static seal on the journal 2 The end of the branch llb of the lining 11 is advantageously pressed permanently

contre l'extrémité inférieure de la douille 4, en réali-  against the lower end of the socket 4, in fact

sant ainsi un joint étanche dynamique.  thus providing a dynamic watertight seal.

La fonction de la virole métallique 5 ainsi que  The function of the metallic ferrule 5 as well as

celle de la garniture à lèvres 6 correspondent sensible-  that of the lip trim 6 correspond sensitive-

ment à celle de la garniture décrite plus haut et repré-  to that of the packing described above and shown

sentée sur la figure 2.felt in figure 2.

Les moyens d'étanchéité T représentés sur la fi-  The sealing means T shown in the figure

gure 4 comprennent une garniture annulaire 13 en matière souple et élastique présentant une lèvre 13 a qui prend  gure 4 include an annular lining 13 of flexible and elastic material having a lip 13 a which takes

appui contre la paroi interne de la douille 4, et une lè-  support against the internal wall of the socket 4, and a lip

vre inférieure 13 b, qui prend appui contre le bord annu-  lower glass 13 b, which bears against the annular edge

laire inférieur de la douille 4 Cette garniture 13 est positionnée par l'intermédiaire de la virole de support 18 ou positionnée sur la partie conique 14 du tourillon 2 En outre, la garniture 13 présente un prolongement 13 c engagé dans la gorge annulaire 15 qui fait suite à  the lower part of the socket 4 This lining 13 is positioned by means of the support ring 18 or positioned on the conical part 14 of the pin 2 Furthermore, the lining 13 has an extension 13 c engaged in the annular groove 15 which makes following

la partie conique Le prolongement 13 a délimite un loge-  the conical part The extension 13 delimits a housing

ment 16 qui reçoit une branche 17 d'une virole de sup-  ment 16 which receives a branch 17 of a support ferrule

port et de positionnement présentant la forme d'un L La branche 19 de la virole 18 présente sur sa face interne un renflement annulaire 20 qui s'engage dans une gorge 21 pratiquée extérieurement dans la partie inférieure de  port and positioning having the shape of an L The branch 19 of the ferrule 18 has on its internal face an annular bulge 20 which engages in a groove 21 formed externally in the lower part of

la douille 4 La virole 18 en forme de L est avantageuse-  the socket 4 The L-shaped ferrule 18 is advantageous-

ment réalisée en une matière synthétique rigide-élasti-  made of a rigid-elastic synthetic material

que A l'aide des deux lèvres 13 a, 13 b, qui s'appuient contre la face interne et contre le côté inférieur de la douille 4, on réalise un joint étanche dynamique tandis qu'on obtient un joint étanche statique par le montage  that using the two lips 13 a, 13 b, which bear against the internal face and against the underside of the sleeve 4, a dynamic seal is produced while a static seal is obtained by mounting

de la garniture 13 sur la partie conique 14 du touril-  of the packing 13 on the conical part 14 of the turret

lon. La branche 17 de la virole rigide-élastique est  lon. The branch 17 of the rigid-elastic ferrule is

avantageusement solidaire du prolongement 13 c de la gar-  advantageously attached to the extension 13 c of the gar-

niture 13, en réalisant ainsi un nouveau joint statique.  niture 13, thereby creating a new static seal.

L'engagement à l'encliquetage de la branche 19, 20 dans la gorge annulaire 21 réalise une autre zone de joint étanche.  The engagement in the snap-fastening of the branch 19, 20 in the annular groove 21 produces another zone of tight seal.

Avec les moyens d'étanchéité qui ont été dé-  With the sealing means which have been de-

crits jusqu'à présent, on parvient à réaliser un croisil-  so far, we manage to achieve a cross

lon de joint de Cardan qui, grâce à des joints étanches  Cardan joint length which, thanks to tight seals

spatiaux de grande longévité, est protégé contre les in-  long-lived space, is protected against

filtrations d'eau et de particules de corps étrangers qui risqueraient d'endommager les parties tournantes du  filtration of water and particles of foreign bodies which could damage the rotating parts of the

croisillon de joint de Cardan Les moyens qui ont été dé-  Cardan joint crosspiece The means which have been de-

crits, outre qu'ils améliorent considérablement l'effet d'étanchéité, sont économiques, fiables et, surtout, ils peuvent être montés de façon automatique, ce qui est d'une extrême importance pour les croisillons de joint de Cardan qui constituent un produit fabriqué en grande série. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui  crits, in addition to considerably improving the sealing effect, are economical, reliable and, above all, they can be assembled automatically, which is of extreme importance for the universal joint joints which constitute a product. mass produced. Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the device which

vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li-  has just been described only by way of non-binding example

mitatif, sans sortir du cadre de l'invention.  mitative, without departing from the scope of the invention.

Claims (9)

R E V E N D I C A T I O N SR E V E N D I C A T I O N S 1 Croisillon de joint de Cardan équipé de  1 Cardan joint cross equipped with moyens d'étanchéité, caractérisé en ce qu'entre l'extré-  sealing means, characterized in that between the end mité libre de la douille ( 4) et le tourillon ( 2) du croi-  free half of the sleeve (4) and the pin (2) of the cross sillon ( 1) est disposée une garniture d'étanchéité annu-  groove (1) is arranged an annular seal laire élastique ( 6) présentant plusieurs lèvres d'étan- chéité saillantes ( 7, 8, 9) et qu'à cette garniture ( 6), est associée une virole annulaire rigide ( 5) servant au support et au positionnement de la garniture élastique ( 6).  the elastic sheet (6) having several projecting sealing lips (7, 8, 9) and that with this lining (6) is associated a rigid annular ferrule (5) serving for the support and positioning of the elastic lining (6). 2 Croisillon de joint de Cardan selon la reven-  2 Cardan joint brace according to the resale dication 1, caractérisé en ce que la garniture élastique  dication 1, characterized in that the elastic lining ( 6) est assemblée à la virole annulaire ( 5) par vulcani-  (6) is assembled to the annular shell (5) by vulcani- sation ou collage.sation or bonding. 3 Croisillon de joint de Cardan selon la reven-  3 Cardan joint brace according to the resale dication 1, caractérisé en ce que la virole ( 5) présente en section transversale la forme d'un L.  dication 1, characterized in that the ferrule (5) has the shape of an L in cross section. 4 Croisillon de joint de Cardan selon la reven-  4 Cardan joint crosspiece according to the resale dication 1, caractérisé en ce que la virole ( 5) est as-  dication 1, characterized in that the ferrule (5) is as- semblée rigidement au logement ( 10) de la douille ( 4)  seemed rigidly to the housing (10) of the sleeve (4) par collage ou emmanchement à force.  by gluing or press fitting. Croisillon de joint de Cardan selon la reven-  Cardan joint cross according to the res- dication 3, caractérisé en ce que, dans la position mon-  dication 3, characterized in that, in the position mon- tée, une branche de la virole ( 5) en forme de L obture la fente entre la face interne de la douille ( 4) et le  tee, a branch of the L-shaped ferrule (5) closes the slot between the internal face of the sleeve (4) and the tourillon ( 2) du croisillon.pin (2) of the crosspiece. 6 Croisillon de joint de Cardan selon la reven-  6 Cardan joint brace according to the resale dication 1, caractérisé en ce que les lèvres ( 7, 8) de la garniture élastique ( 6) s'appuient contre une surface  dication 1, characterized in that the lips (7, 8) of the elastic lining (6) bear against a surface conique du tourillon ( 2) du croisillon ( 1) et que la lè-  conical of the journal (2) of the crosspiece (1) and that the lip vre ( 9) s'appuie contre une gorge circonférentielle du  vre (9) leans against a circumferential groove of the tourillon ( 2).pin (2). 7 Croisillon de joint de Cardan selon la reven-  7 Cardan joint cross according to the res- dication 1, caractérisé en ce qu'entre l'extrémité infé-  dication 1, characterized in that between the lower end rieure du tourillon ( 2) et l'extrémité inférieure de la  of the journal (2) and the lower end of the douille ( 4), est prévu un autre élément annulaire de gar-  sleeve (4), is provided another annular element of gar- niture ( 11) présentant la forme d'un J.  niture (11) having the shape of a J. 8 Croisillon de joint de Cardan selon la reven-  8 Cardan joint brace according to the resale dication 6, caractérisé en ce qu'une branche (lla) de la garniture ( 11) est solidaire de la partie inférieure du tourillon tandis que la branche (llb) forme un joint  dication 6, characterized in that a branch (lla) of the lining (11) is integral with the lower part of the pin while the branch (llb) forms a joint étanche sur l'extrémité inférieure de la douille ( 4).  watertight on the lower end of the socket (4). 9 Croisillon de joint de Cardan selon la reven-  9 Cardan joint brace according to the resale dication 1, caractérisé en ce que la garniture annulaire  dication 1, characterized in that the annular packing ( 13) présente une lèvre ( 13 a) appuyée contre la paroi in-  (13) has a lip (13a) pressed against the wall terne de la douille ( 4) et une lèvre ( 13 b) appuyée con-  dull socket (4) and a lip (13 b) supported tre le bord annulaire inférieur de la douille, que ladi-  be the lower annular edge of the sleeve, that the ladi- te garniture ( 13) est logée sur la partie conique du tou-  the gasket (13) is housed on the conical part of the rillon ( 2) et qu'elle présente un prolongement ou renfle-  rillon (2) and that it has an extension or bulge ment ( 13 c) délimitant un logement ( 16) qui reçoit une branche ( 17) d'une virole ( 18) en forme de L, dont la branche ( 19) présente un renflement ( 20) qui s'engage par encliquetage dans une gorge annulaire ( 21) prévue  ment (13 c) delimiting a housing (16) which receives a branch (17) of an L-shaped ferrule (18), the branch (19) of which has a bulge (20) which engages by snap-fastening in a annular groove (21) provided sur la face externe de la douille ( 4).  on the external face of the socket (4). 10 Croisillon de joint de Cardan selon la re-  10 Cardan joint cross according to re- vendication 8, caractérisé en ce que la virole ( 18) en  vendication 8, characterized in that the ferrule (18) in forme de L est réalisée en une matière rigide élastique.  L shape is made of a rigid elastic material.
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