FR3019622A1

FR3019622A1 - Joint de cardan comportant des moyens de sa lubrification.

Info

Publication number: FR3019622A1
Application number: FR1452966A
Authority: FR
Inventors: Claude Besson
Original assignee: Sepal
Current assignee: Sepal
Priority date: 2014-04-03
Filing date: 2014-04-03
Publication date: 2015-10-09

Abstract

L'invention concerne un joint de cardan comportant deux chapes (2,3) reliées par un croisillon (1) dont chaque tourillon porte un roulement (9) permettant une articulation des chapes sur le croisillon, le joint de cardan comportant des moyens de lubrification d'au moins l'un desdits roulements qui comprennent au moins un réservoir de lubrifiant (10) monté solidaire de l'une des chapes de sorte à être déporté du croisillon et à être indépendant du croisillon et des moyens de distribution (13, 14) du lubrifiant reliant le réservoir à au moins une cavité (11, 12) ménagée dans le croisillon qui est reliée audit roulement.

Description

L'invention concerne un joint de cardan comportant des moyens de sa lubrification. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION Usuellement un joint de cardan comporte deux cha- pes reliées par un croisillon dont chaque tourillon porte un roulement permettant une articulation des chapes sur le croisillon. Du centre du croisillon partent quatre cavités de lubrification qui débouchent dans la face d'extrémité du tourillon associé sur le fond du coussinet associé de sorte à être reliée au roulement porté par le- dit tourillon. Le croisillon comporte en plus une cinquième cavité qui s'étend du centre du tourillon vers l'extérieur du croisillon, la cinquième cavité étant fermée par un raccord.

Pour lubrifier les différents roulements, du lu- brifiant est introduit sous pression dans la cinquième cavité par l'intermédiaire du raccord, par exemple par une pompe à graisse, jusqu'à ce que le lubrifiant remplisse les quatre autres cavités. Le lubrifiant peut alors s'écouler le long du coussinet et des roulements pour lubrifier lesdits roulements lors de l'utilisation du joint de cardan. Le raccord du croisillon étant généralement dif- ficile d'accès, il peut toutefois s'avérer fastidieux d'introduire le lubrifiant dans la cinquième cavité. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer un joint de cardan permettant de faciliter la lubrification dudit joint de cardan.

BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation de ce but, on propose un joint de cardan comportant deux chapes reliées par un croisillon dont chaque tourillon porte un roulement permettant une articulation des chapes sur le croisillon, le joint de cardan comportant des moyens de lubrification d'au moins l'un desdits roulements qui comprennent : - au moins un réservoir de lubrifiant monté solidaire de l'une des chapes de sorte à être déporté du croi- sillon et à être indépendant du croisillon, et - des moyens de distribution du lubrifiant comprenant au moins une cavité ménagée dans le croisillon qui est reliée audit roulement et au moins une canalisation reliant le réservoir à ladite cavité. Ainsi, le joint de cardan selon l'invention est équipé d'un réservoir autonome qui permet de délivrer sans intervention extérieure du lubrifiant au croisillon et donc à au moins l'un des roulements du joint de cardan. Un opérateur peut en outre recharger le réservoir en lubrifiant mais la périodicité d'intervention est bien moins importante que sur un joint de cardan de l'art an- térieur. De plus, il est bien plus aisé pour l'opérateur d'accéder au réservoir qui est agencé au niveau des chapes pour le rechargement en lubrifiant dudit réservoir. La lubrification du joint de cardan s'avère donc plus aisée notamment au niveau des opérations de rechar- ges en lubrifiant que doit effectuer l'opérateur. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS L'invention sera mieux comprise à la lumière de la description qui suit de modes de réalisation particu- liers, non limitatifs de l'invention. Il sera fait référence aux figures ci-jointes, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe d'un joint de cardan selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe d'un joint de cardan selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue en coupe d'un joint de 35 cardan selon un troisième mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 est une vue en coupe d'un joint de cardan selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe selon un autre plan de coupe du joint de cardan illustré à la figure 4, - la figure 6 est une vue en coupe d'un joint de cardan selon un cinquième mode de réalisation de l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 illustre un joint de cardan selon un premier mode de réalisation de l'invention. Ledit joint de cardan comporte un croisillon 1 et deux chapes 2, 3 reliées entre elle par le croisillon 1.

Chaque tourillon 4, 5 (dont deux seuls sont référencés sur la figure 1) du coussinet porte un coussinet 8 qui est lié à l'une desdites chapes. Chaque coussinet 8 est monté rotatif sur son tourillon par l'intermédiaire d'un roulement à aiguilles 9.

Selon l'invention, le joint de cardan comporte des moyens de lubrification qui sont ici agencés pour distribuer du lubrifiant à chacun des quatre roulements 9 dudit joint de cardan. A cet effet, les moyens de lubrification compor- tent un unique réservoir de lubrifiant 10 qui est monté solidaire de l'une des chapes 3 de sorte à être déporté du croisillon 1 et à être indépendant du croisillon 1. Ledit réservoir 10 s'étend ici à l'intérieur de la chape 3 dans la partie cylindrique de ladite chape 3. Ledit ré- servoir 10 a ainsi un volume important qui n'est pas li- mité par les dimensions du croisillon 1. Ledit réservoir 10 a par exemple un volume compris entre 0.1 litre et 2 litres. Les moyens de lubrification comportent en outre des moyens de distribution du lubrifiant qui comprennent ici une première cavité 11 s'étendant longitudinalement à travers deux tourillons 4, 5 du croisillon 1 de sorte à déboucher sur la face d'extrémité du premier tourillon 4 associé et sur la face d'extrémité du deuxième tourillon 5 associé c'est-à-dire ici de sorte à déboucher sur le fond du coussinet 8 associé au premier tourillon 4 et du coussinet 8 associé au deuxième tourillon 5. Les moyens de distribution comportent en outre une deuxième cavité 12 s'étendant longitudinalement à travers les deux autres tourillons du croisillon perpen- diculairement à la première cavité 11 de sorte à croiser la première cavité 11 et à déboucher sur la face d'extrémité du troisième tourillon associé et sur la face d'extrémité du quatrième tourillon associé c'est-à-dire ici de sorte à déboucher sur le fond du coussinet 8 asso- cié au troisième tourillon et du coussinet 8 associé au quatrième tourillon. La première cavité 11 est coaxiale aux tourillons 4, 5 qu'elle traverse et la deuxième cavité 12 est égale- ment coaxiale aux tourillons qu'elle traverse. Les deux cavités 11, 12 se croisent ainsi sensiblement au centre du croisillon 1. De préférence, les moyens de distribution compor- tent une troisième cavité 13 partant du centre du croi- sillon 1, au niveau du croisement entre les deux cavités 11, 12 pour déboucher à l'extérieur du croisillon 1 en regard de la chape 3 portant le réservoir 10. Les moyens de distribution comportent de plus une canalisation 14 raccordant le réservoir 10 à ladite troi- sième cavité 13 c'est-à-dire raccordant le réservoir 10 au centre du croisillon 1 soit au niveau du croisement entre les deux cavités 11, 12. La canalisation 14 est ici flexible. Ainsi, lorsque le réservoir 10 est rempli, il peut délivrer du lubrifiant au niveau du croisement entre les deux cavités 11 et 12. Le lubrifiant peut ainsi s'écouler dans les deux cavités 11, 12 en direction des quatre faces d'extrémités des tourillons. Le lubrifiant continue alors de s'écouler le long de chaque coussinet 8 et des aiguilles des roulements 9 ce qui assure une lu- brification du roulement 9 correspondant. Le joint de cardan selon le premier mode de réalisation de l'invention s'avère simple à fabriquer et permet une mise en oeuvre aisée de la lubrification auto- nome dudit joint de cardan. En outre, grâce à l'agencement des moyens de lubrification, le lubrifiant est distribué de façon relativement homogène à tous les roulements dudit joint de cardan. La figure 2 illustre un joint de cardan selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les éléments en commun avec le premier mode de réalisation conservent la même numérotation augmentée d'une centaine. A la différence du premier mode de réalisation, l'unique réservoir 110 est ici agencé à l'extérieur de l'une des chapes 102. Plus précisément, l'unique réser- voir 110 est ici agencé à l'extérieur de ladite chape 102 au niveau de la zone de jonction entre la fourche de ladite chape 102 et la partie longitudinale de ladite chape 102. Le réservoir 110 s'étend ainsi circonférentiellement autour de ladite zone de jonction. De préférence, la première cavité 110 s'étend longitudinalement à travers les deux tourillons associés 104, 105 et le coussinet 108 associé au deuxième tourillon 105 de sorte : - à déboucher à l'une de ses extrémités sur la face d'extrémité du premier tourillon 104 associé c'est-à-dire à déboucher sur le fond du coussinet 108 associé au premier tourillon 104, - à déboucher à son autre extrémité à l'extérieur du croisillon 101.

La deuxième cavité 112 demeure conformée comme dans le premier mode de réalisation c'est-à-dire qu'elle croise la première cavité 111 sensiblement au centre du croisillon 101 et qu'elle est reliée aux roulements por- tés par le troisième tourillon et le quatrième tourillon. Il n'existe pas de troisième cavité dans ce deuxième mode de réalisation. La canalisation 114 est alors agencée de sorte à raccorder le réservoir 110 à l'extrémité de la première cavité 111 débouchant à l'extérieur. La canalisation 114 s'étend donc comme le réservoir 110 entièrement à l'extérieur du joint de cardan et en particulier du croisillon 101. La figure 3 illustre un joint de cardan selon un troisième mode de réalisation de l'invention. Les élé- ments en commun avec le premier mode de réalisation conservent la même numérotation augmentée de deux centaines. A la différence du premier mode de réalisation, les moyens de lubrification comportent deux réservoirs 210, 220 agencés sur le joint de cardan de sorte à être déportés du croisillon 201 et à être indépendants du croisillon 201. De façon particulière, le premier réservoir 210 est monté solidaire de l'une des chapes 203 et le deuxième réservoir 220 est monté solidaire de l'autre des chapes 202. Le premier réservoir 210 s'étend ici à l'intérieur de la chape 203 dans la partie cylindrique de ladite chape 203. Quant au deuxième réservoir 220, il est ici agencé à l'extérieur de la chape 202 au niveau de la zone de jonction entre la fourche de ladite chape 202 et la partie longitudinale de ladite chape 202. Le réservoir 210 s'étend ainsi circonférentiellement autour de ladite zone de jonction.

De façon particulière, les moyens de distribution comportent une première cavité 212 s'étendant longitudinalement à travers deux tourillons du croisillon 201 de sorte à déboucher sur la face d'extrémité du troisième tourillon associé et sur la face d'extrémité du quatrième tourillon associé c'est-à-dire ici de sorte à déboucher sur le fond de chaque coussinet 8 associé au troisième tourillon et au quatrième tourillon. La première cavité 212 est coaxiale aux tourillons qu'elle traverse.

De préférence, les moyens de distribution compor- tent une deuxième cavité 213 partant de la première cavité 212 au niveau du centre du croisillon 201 pour déboucher à l'extérieur du croisillon 201 en regard de la chape 203 portant le premier réservoir 210. Les moyens de distribution comportent de plus une première canalisation 214 raccordant le premier réservoir 210 à ladite deuxième cavité 213 c'est-à-dire raccordant le premier réservoir 210 au centre du croisillon 201 à la première cavité 212. Les moyens de distribution comportent en outre une troisième cavité 221 ménagée à l'extrémité libre du premier tourillon 204 qui s'étend à travers ladite extrémité et le coussinet 208 associé de sorte à déboucher à l'extérieur du croisillon 201. La troisième cavité 221 est fermée à son autre extrémité et délimite ainsi une cuve apte à contenir du lubrifiant. De la même façon, les moyens de distribution comportent une quatrième cavité 222 ménagée à l'extrémité libre du deuxième tourillon 205 qui s'étend à travers ladite extrémité et le coussinet 208 associé de sorte à déboucher à l'extérieur. La qua- trième cavité 222 est fermée à son autre extrémité et dé- limite ainsi une cuve apte à contenir du lubrifiant. Les moyens de distribution comportent une deuxième canalisation 223 raccordant le deuxième réservoir 220 à l'extrémité débouchante de la troisième cavité 221 et une troisième canalisation 224 raccordant le deuxième réservoir 220 à l'extrémité débouchante de la quatrième cavité 222. Le raccordement du deuxième réservoir 220 à la troisième cavité 221, le raccordement du deuxième réservoir 220 à la quatrième cavité 222 et le raccordement du premier réservoir 210 à la première cavi- té 212 sont ainsi totalement indépendants. Les figures 4 et 5 illustrent un joint de cardan selon un quatrième mode de réalisation de l'invention. Les éléments en commun avec le troisième mode de réalisa- tion conservent la même numérotation augmentée d'une cen- taine. A la différence du troisième mode de réalisation, les moyens de distribution ne comportent pas de cavité s'étendant longitudinalement à travers deux tourillons du croisillon mais uniquement quatre cavités 321, 322, 330, 331 ménagées à l'extrémité libre de chacun des tourillons 304, 305, 306, 307 qui s'étendent chacune à travers l'extrémité du tourillon associé et le coussinet 308 associé de sorte à déboucher à l'extérieur du croisillon 301. Chaque cavité 321, 322, 330, 331 est fermée à son autre extrémité et délimite ainsi une cuve apte à contenir du lubrifiant. Les moyens de distribution comportent ainsi quatre canalisations : - une première canalisation 323 raccordant le deuxième réservoir 320 à l'extrémité débouchante de la première cavité 321, - une deuxième canalisation 324 raccordant le deuxième réservoir 320 à l'extrémité débouchante de la deuxième cavité 322, - une troisième canalisation 333 raccordant le premier réservoir 310 à l'extrémité débouchante de la troisième cavité 330 et raccordant le premier réservoir 310 à l'extrémité débouchante de la quatrième cavité 331, la troisième canalisation 333 ayant sensiblement une forme de T avec une base connectée au premier réservoir 310 et deux branches reliées à une extrémité à la base et l'autre extrémité respectivement à l'une des extrémités débouchante de la troisième cavité 330 et de la quatrième cavité 331. Le raccordement du premier réservoir 310 à la troisième cavité 330 et à la quatrième cavité 331, le raccordement du deuxième réservoir 320 à la première cavité 321 et le raccordement du deuxième réservoir 320 à la deuxième cavité 322 sont ainsi totalement indépen- dants. La figure 6 illustre un joint de cardan selon un cinquième mode de réalisation de l'invention. Les éléments en commun avec le premier mode de réalisation conservent la même numérotation augmentée d'une quatre centaines. A la différence du premier mode de réalisation, l'unique réservoir 410 est ici agencé à l'extérieur de l'une des chapes 403. Plus précisément, l'unique réser- voir 410 est agencé à l'extérieur de ladite chape 403 au niveau de la partie longitudinale de ladite chape 403 de sorte à entourer circonférentiellement ladite partie longitudinale. De préférence, tout comme dans le premier mode de réalisation, les moyens de distribution du lubrifiant comportent : - une première cavité 411 s'étendant longitudina- lement à travers deux tourillons 404, 405 du croisillon 401, - une deuxième cavité 412 s'étendant longitudina- lement à travers les deux autres tourillons du croisillon 401 perpendiculairement à la première cavité 411 de sorte à croiser la première cavité 411, - une troisième cavité 413 partant du centre du croisillon 401, au niveau du croisement entre les deux cavités 411, 412 pour déboucher à l'extérieur du croisillon 1 en regard de la chape 403 portant le réservoir 410, - une canalisation 414. Les moyens de distribution comportent de plus une quatrième cavité 434 s'étendant transversalement à l'intérieur de la chape 403 portant le réservoir 410 au niveau de la partie longitudinale de ladite chape 403 de sorte à déboucher à chacune de ses extrémités en dehors de la chape 403 et à l'intérieur du réservoir 410.

Les moyens de distribution comportent en outre une cinquième cavité 435 s'étendant longitudinalement à l'intérieur de la chape 403 portant le réservoir 410 de sorte à déboucher à une extrémité à l'extérieur de ladite chape 403 pour faire face au croisillon 401 et de sorte à déboucher à son autre extrémité dans la quatrième cavité 434. La cinquième cavité 435 est ici coaxiale à la partie longitudinale de la chape 403 qu'elle traverse. De par la quatrième cavité 434 et la cinquième cavité 435, le lubrifiant peut circuler du réservoir 410 à l'intérieur de la chape 403. La canalisation 414 est agencée pour raccorder la cinquième cavité 435 à la troisième cavité 413 c'est-à-dire pour relier le réservoir 410 au centre du croisillon 401, soit au niveau du croisement entre les deux cavités 411, 412, par l'intermédiaire de la quatrième cavité 434 et de la cinquième cavité 435. De préférence, le joint de cardan comporte un carter de protection 436 (dont une partie seulement est représentée) qui vient recouvrir le joint de cardan et en particulier la chape 403 portant le réservoir 410. De la sorte l'unique réservoir 410 s'étend ici entre ladite chape 403, à l'extérieur de ladite chape 403, et le carter de protection 436 du joint de cardan. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, l'invention est applicable à tout type de joint de cardan comme un joint de cardan grand angle, un joint de cardan équipé d'un limiteur de couple ou encore d'un joint de cardan simple, un joint de cardan double... Dans ce dernier cas le ou les réservoirs pourront être solidarisés aussi bien aux chapes externes qu'à la chape intermédiaire. Selon une variante, les moyens de lubrification pourront comporter un unique réservoir so- lidarisé à la chape intermédiaire et des moyens de raccordement dudit réservoir aux deux croisillons associés. Les nombres de réservoir, de cavités et de canalisations illustrés ne sont bien sûr pas limitatifs. On pourra ainsi avoir par exemple quatre réservoirs raccor- dés chacun respectivement à l'une des quatre cavités conformées en forme de cuve ménagées en extrémité des tourillons. La forme et l'agencement des cavités, des réser- voirs et des canalisations illustrés ne sont également pas limitatifs. Ainsi, bien qu'ici les différentes canalisations illustrées soient souples, lesdites canalisations pourront être en matériau rigide. Un même réservoir pourrait ainsi être raccordé à l'aide de deux canalisa- tions distinctes aux deux extrémités d'une cavité s'étendant longitudinalement à travers deux tourillons et les deux coussinets associés. Le volume de chacun des réservoirs pourra être différent de ce qui a été indiqué. Bien que cela n'ait pas été indiqué, le fluide pourra être délivré par le réservoir au croisillon à l'aide de tout élément connu permettant d'assurer le déplacement du fluide vers les roulements par exemple par un ressort ou en pressurant le fluide lors du rechargement des réservoirs.

Claims

REVENDICATIONS1. Joint de cardan comportant deux chapes (2,3 ; 102,103 ; 202,203 ; 302,303 ; 402,403) reliées par un croisillon (1; 101 ; 201 ; 301 ; 401) dont chaque touril- lon porte un roulement (9 ; 109 ; 209 ; 309 ; 409) permettant une articulation des chapes sur le croisillon, le joint de cardan comportant des moyens de lubrification d'au moins l'un desdits roulements qui comprennent : - au moins un réservoir (10 ; 110 ; 210,220 ; 310,320 ; 410) de lubrifiant monté solidaire de l'une des chapes de sorte à être déporté du croisillon et à être indépendant du croisillon, et - des moyens de distribution du lubrifiant com- prenant au moins une cavité (11,12 ; 111,112 ; 212,221,222 ; 321,322,330,331 ; 411, 412, 413) ménagée dans le croisillon qui est reliée audit roulement et au moins une canalisation (14 ; 114 ; 223,224 ; 323,324,333 ; 414) reliant le réservoir à ladite cavité.
2. Joint de cardan selon la revendication 1, dans lequel les moyens de lubrification sont agencés pour distribuer du lubrifiant à chacun des quatre roulements (9 ; 109 ; 209 ; 309 ; 409).
3. Joint selon la revendication 1, dans lequel le réservoir (10 ; 210 ; 310) est agencé à l'intérieur de la chape.
4. Joint selon la revendication 1, comportant un carter de protection (436), le réservoir (410) étant agencé à l'extérieur de la chape (403), entre la chape et le carter de protection.
5. Joint de cardan selon la revendication 1, dans lequel les moyens de lubrification comportent un unique réservoir (10 ; 110 ; 410).
6. Joint de cardan selon la revendication 5, dans lequel les moyens de distribution comportent :- une première cavité (11 ; 111 ; 411) s'étendant longitudinalement à travers deux tourillons du croisillon (1 ; 101 ; 401) de sorte à être reliée à deux roulements, - une deuxième cavité (12 ; 212 ; 412) s'étendant longitudinalement à travers les deux autres tourillons du croisillon perpendiculairement à la première cavité de sorte à croiser la première cavité et à être reliée aux deux autres roulements, et - une canalisation (14, 114 ; 414) raccordant le réservoir à au moins l'une des cavités.
7. Joint de cardan selon la revendication 6, dans lequel la canalisation (14 ; 414) est agencée de sorte à raccorder le réservoir (10 ; 410) aux deux cavités (11, 12 ; 411, 412) au niveau du croisement entre les deux ca- vités.
8. Joint de cardan selon la revendication 6, dans lequel la canalisation (114) est agencée de sorte à raccorder le réservoir (110) à l'une des extrémités de l'une des cavités (111).
9. Joint de cardan selon la revendication 1, dans lequel les moyens de lubrification comportent deux réservoirs (210,220 ; 310,320) agencés sur le joint de cardan de sorte à être déportés du croisillon (201 ; 301) et à être indépendants du croisillon.
10. Joint de cardan selon la revendication 9, dans lequel le premier réservoir (210 ; 310) est monté solidaire de l'une des chapes (203 ; 303) et le deuxième réservoir (220 ; 320) est monté solidaire de l'autre des chapes (202 ; 302).
11. Joint de cardan selon la revendication 9, dans lequel les moyens de distribution comportent : - une première cavité (212) s'étendant longitudinalement à travers deux tourillons du croisillon (201) de sorte à être reliée à deux roulements, - une première canalisation (214) pour raccorderle premier réservoir (210) à la première cavité, - une deuxième cavité (221) et une troisième cavité (222) ménagées respectivement à l'extrémité libre des deux autres tourillons du croisillon de sorte à être reliée respectivement à l'un des deux autres roulements, - une deuxième canalisation (223) pour raccorder le deuxième réservoir (220) à la deuxième cavité, et - une troisième canalisation (224) pour raccorder le deuxième réservoir à la troisième cavité.
12. Joint de cardan selon la revendication 9, dans lequel les moyens de distribution comportent quatre cavités (321,322,330,331) agencées respectivement à l'une des extrémités libres des tourillons du croisillon (301) de sorte à être reliée chacune à l'un des roulements du joint de cardan, les moyens comportant en outre quatre canalisations (323,324,333) agencées respectivement pour raccorder le premier réservoir (310) à deux des cavités et le deuxième réservoir (320) aux deux autres cavités.