Brevet FR2824122A1 — publié le 20021031

qu'il comprend un moyen d'entraînement pour chaque bielle (7). L'invention concerne un élément d'étanchéité en forme de disque annulaire, notamment destiné à assurer l'étanchéité entre une partie extérieure d'un joint homocinétique et un couvercle, ainsi qu'un agencement d'étanchéité comprenant un tel élément d'étanchéité. La dénomination joints homocinétiques peut ici désigner des joints homocinétiques à billes, des joints à tripode ou d'autres joints similaires servant à la transmission d'un couple. Des joints homocinétiques du type de ceux cités sont en règle générale fournis par le fabricant sous la forme de parties intégrantes d'arbres de transmission articulés, complets, constitués d' au moins un bout d'arbre et de deux joints montés à ses extrémités. Dans ce cas, les joints sont dotés d'un remplissage de graisse et prêts au montage des parties de joint extérieures respectives avec des flasques coujugués. Les parties de joint extérieures sont rendues étanches par rapport au bout d'arbre, au moyen de soufflets d'étanchéité. Ces soufflets d'étanchéité peuvent notamment être fixés sur des anneaux de tôle, qui pour leur part forment des surfaces annulaires destinées à être vissées sur des surfaces frontales de la partie de joint extérieure. Dans le cas de joints, qui, en tant que joints appelés joints en disque, possèdent une seconde ouverture, on prévoit en tant qu'autres éléments en tôle, des couvercles de tôle, qui rendent étanches les joints non pas uniquement lors de leur transport et du montage, mais également de manière permanente durant le fonctionnement. A cet effet, ces couvercles de tôle sont enserrés entre la partie de joint extérieure et le flasque. D'après le document DE 198 57 460 A1, on connaît un agencement d'étanchéité sur un joint homocinétique, du type de celui cité. Dans ce cas, le couvercle de tôle présente une rainure de forme annulaire réalisée par formage en creux, dans laquelle est rapportée une bague d'étanchéité en un matériau plastique - élastique. Le matériau d'étanchéité est rapporté de manière telle, que dans un premier temps il ne remplisse que partiellement la rainure et fasse saillie au-dessus de la surface du couvercle. Dans l'état monté, le couvercle de tôle vient s'appuyer sur la surface frontale de la partie extérieure du joint homocinétique, le matériau d'étanchéité étant refoulé complètement dans la rainure. Le document DE 197 36 546 A1 divulgue également un agencement d'étanchéité pour un joint homocinétique comportant une partie extérieure. La partie extérieure présente, côté couvercle, une surface de flasque ainsi qu'un creux de tournage issu de cette surface. Entre le fond de ce creux de tournage et un flasque conjugué qui y est relié, est maintenue la zone de bordure d'un couvercle de tôle. Le couvercle de tôle est collé de manière fixe dans le creux de tournage au moyen d'une couche de colle, la zone de bordure du couvercle de tôle faisant saillie de la surface de flasque avant le serrage de la partie extérieure avec le flasque conjugué. A partir de là, le but de l' invention consiste à fournir un élément d'étanchéité, qui est d'une manipulation aisée, remplit la fonction d'étanchéité de manière fiable et exclut l' apparition de phénomènes de tassement entre les pièces assemblées par vissage, ainsi qu'un agencement d'étanchéité comprenant un tel élément d'étanchéité. Ce but est atteint grâce à un élément d'étanchéité constitué d'un disque annulaire présentant de part et d'autre deux surfaces frontales sensiblement planes, qui comportent chacune au moins une rainure périphérique dans chacune desquelles est placée et fixce de manière permanente, une bague d'étanchéité en une pâte d'étanchéité à élasticité permanente, qui fait saillie au-dessus du plan respectif de la surface frontale respectivement correspondante. Le but recherché est également atteint grâce à un agencement d'étanchéité entre une partie extérieure d'un joint homocinétique et un couvercle qui est serré contre la partie extérieure, caractérisé en ce qu'il comprend un élément d'étanchéité en forme de disque annulaire constitué d'un disque annulaire présentant de part et d'autre deux surfaces frontales sensiblement planes, qui comportent chacune au moins une rainure périphérique dans chacune desquelles est placée et fixée de manière permanente, une bague d'étanchéité en une pâte d'étanchéité à élasticité permanente, qui fait saillie au-dessus du plan respectif de la surface frontale respectivement correspondante, une surface d'étanchéité de la partie extérieure étant en appui sur la première surface frontale et une surface d'étanchéité du couvercle étant en appui sur la seconde surface frontale du disque annulaire, et les bagues d'étanchéité étant logées dans les rainures associées en arrivant au ras des surfaces frontales. L'avantage d'un tel élément d'étanchéité réside dans le fait qu'il est réalisé d'un seul tenant et qu'il est ainsi d'une manipulation aisée. Comme les bagues d'étanchéité sont logées dans les rainures, la transmission des efforts à l' état monté de l' élément d'étanchéité avec le joint homocinétique, s'effectue par l'intermédiaire des surfaces de contact entre le disque annulaire et les pièces adjacentes. Un tassement mécanique des bagues d' étanchéité n' est plus possible, de sorte qu'un desserrage de la liaison suite à l' apparition de phénomènes de tassement, est à présent exclu. Par ailleurs, la disposition des bagues d'étanchéité dans les rainures permet un fluage limité des bagues d'étanchéité, sans que celles-ci soient écrasées entre les surfaces de contact, lors du montage. D'après une configuration avantageuse de linvention, il est préw que le volume de la pâte d' étanchéité d'une bague d' étanchéité correspond au maximum au volume de la rainure associée. Cela permet aux bagues d'étanchéité dans l'état monté du joint homocinétique avec le couvercle et l'élément d'étanchéité, de remplir complètement les rainures associées, et d'obtenir ainsi un effet d'étanchéité maximal, sans être écrasées dans l' interstice entre le disque annulaire et les pièces adjacentes. Selon une autre configuration, il est préw que le disque annulaire présente plusieurs pergages réqulièrement répartis dans la direction périphérique. 2s Ceux-ci servent à centrer l'élément d'étanchéité par rapport à la partie extérieure et au couvercle et à l'assemblage à ces pièces. A cet effet sont préwes des vis de serrage qui traversent les pergages de l'élément d'étanchéité ainsi que des percages ou alésages correspondants du couvercle et de la partie extérieure. De préférence, le couvercle présente à l'extérieur une collerette cylindrique qui entoure la partie extérieure. Le couvercle est ainsi centré sur la partie extérieure. Selon une variante de réal i sat ion, il est possible que le disque annulaire présente sur la périphérie extérieure, plusieurs évidements réqulièrement répartis dans la direction périphérique. Dans ce cas, la partie extérieure présente une surface frontale et un dégagement en retrait dans lequel sont s encastrés l' élément d' étanchéité et le couvercle, la profondeur du dégagement correspondant au moins à la somme des épaisseurs du disque annulaire et du couvercle. Un élément d'étanchéité d'une telle configuration, avec le couvercle associé, sert principalement en tant que fermeture du joint homocinétique. D'après un mode de réalisation préféré, il est prévu que les deux rainures présentent chacune, en section traneversale, une surface de fond aplatie, ainsi que des flancs inclinés par rapport à ladite surface de fond. Selon une autre configuration de l' invention, le disque annulaire est réalisé en un matériau métallique. La section transversale du disque annulaire est adaptée à celle de la pièce à raccorder, de sorte que dans l'état monté, les surfaces frontales du disque annulaire sont en appui réciproque avec la surface 2s d'étanchéité de la partie de couvercle d'une part, et avec la surface annulaire de la partie extérieure d'autre part. Comme les bagues d'étanchéité sont logées totalement par les rainures, il existe un contact métallique entre les surfaces frontales de l'élément d'étanchéité et la surface d'étanchéité de la partie de couvercle et la surface annulaire de la partie extérieure. Ceci permet d'exclure l'apparition de phénomènes mécaniques de tassement. 3s D'après une configuration préférée, il est prévu que les deux rainures soient réalisées par formage en creux dans le disque annulaire. Pour cela, les deux rainures sont de préférence en coïncidence de recouvrement. De cette manière le formage en creux des rainures peut s'effectuer sans déformation du disque S annulaire. Les bagues d'étanchéité sont réalisées en un élastomère à élasticité permanente. Elles sont reliées chacune au disque annulaire, par exemple par vulcanisation. A cet effet, le disque annulaire est tout d'abord déposé dans un outil de moulage avec deux moitiés de moule. La cavité formée par les moitiés de moule présente la forme de la bague d'étanchéité à réaliser. Ensuite, on injecte l'élastomère sous haute pression et à température élevée, dans la cavité. Le matériau liquide en raison de la température élevée, se lie par adhésion au corps de base métallique du disque annulaire, et se solidifie lors du refroidissement. Les bagues d'étanchéité ainsi réalisées présentent une élasticité permanente, à l'état solidifié. Dans la suite, des exemples de réalisation préférés vont être explicités au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 un agencement d'étanchéité sur un joint homocinétique, avec deux éléments d'étanchéité conformes à l' invention, en coupe longitudinale; Fig. 2 un détail agrandi de la figure 1; Fig. 3 une vue en plan d'un élément d'étanchéité conforme à l' invention, selon un premier mode de réalisation avec des percages; Fig. 4 une vue en plan d'un élément d'étanchéité conforme à l' invention, selon un second mode de réalisation avec des évidements; Fig. 5 une coupe longitudinale d'un élément d'étanchéité conforme à l'invention, à l'état non serre; S Fig. 6 un élément d'étanchéité conforme à l' invention avec les pièces adjacentes, à état serré. Dans la suite, les figures 1 et 2 vont être décrites en commun. La figure 1 montre deux agencements d'étanchéité conformes à l'invention, sur un joint homocinétique 2 qui comprend une partie extérieure 3 en forme de disque avec deux ouvertures 4, 5, ainsi qu'une partie intérieure 6 logée dans la partie extérieure. La partie extérieure 3 comporte des chemins de circulation de billes intérieurs non représentés, qui sont en regard des chemins de circulation de billes extérieurs respectivement correspondants. Dans les chemins de circulation de billes sont reçues des billes également non représentées et guidées dans une cage à billes 7 de forme annulaire. La partie intérieure 6 est liée à un arbre 8 de manière fixe en rotation au moyen d'une denture 10, et en étant bloquée axialement au moyen d'une bague d'arrêt 9. La partie extérieure 3 et la partie intérieure 6 peuvent fléchir angulairement l'une par rapport à l'autre autour du centre M du joint, les billes assurant, par l'intermédiaire de la cage 7, un couplage fixe en rotation entre la partie extérieure 3 et la partie intérieure 6. La partie extérieure 3 et la partie intérieure 6 peuvent en outre coulisser axialement l'une par rapport à l'autre. Lors de la flexion du joint homocinétique 2, les billes s'établissent sur le plan bissecteur, et dans le cas d'un coulissement axial, sur le milieu de la course de coulissement. Pour rendre étanche la première ouverture 4 de la partie extérieure 3, entre celle-ci et un premier couvercle 12 qui doit y être relié, est enserré un premier élément d'étanchéité 11. Le premier élément détanchéité 11 est constitué d'un disque annulaire S métallique 13 dans les surfaces frontales 18, 19 duquel sont formées en creux deux rainures 14, 15, ainsi que de deux bagues d'étanchéité 16, 17 logées dans les rainures 14, 15. Les bagues d'étanchéité 16, 17 sont réalisces en un matériau à élasticité permanente et sont assemblées ou liées de manière fixe au disque annulaire. Le disque annulaire 13 présente une première surface frontale 19 qui s'appuie sur une surface conjuguée 20 de la partie extérieure 3, ainsi qu'une seconde surface frontale 18 qui s'appuie sur une surface conjuguée 30 du premier 1S couvercle 12. Pour rendre étanche la seconde ouverture 5 de la partie extérieure 3, il est prévu un second élément détanchéité 31, qui est serré entre la partie extérieure 3 et un second couvercle 32, au moyen de vis de serrage. Le second élément d'étanchéité 31 est constitué d'un disque annulaire 33 métallique dans les surfaces frontales 38, 39 duquel sont formées en creux deux rainures 34, 35, ainsi que de deux bagues d'étanchéité 36, 37 logées dans les rainures 34, 35. Les bagues d'étanchéité sont réalisées en un matériau à élasticité permanente, qui adhère de manière imperdable au disque annulaire. Le disque annulaire s'appuie avec sa première surface frontale 38, sur une surface conjuguée de la partie extérieure, et avec sa seconde surface frontale 39, sur une surface intérieure du second couvercle fermé. Les bagues d'étanchéité sont refoulées dans les rainures annulaires, chacune au ras des surfaces frontales. Les couvercles 12, 32 sont assemblés à la partie extérieure 3, au moyen de vis de serrage non représentées. Les vis de serrage traversent à cette occasion des pergages 21 disposés de manière répartie dans la direction périphérique, dans le premier élément d'étanchéité 11 et des évidements 41 du second élément d'étanchéité 31, ainsi que des alésages 22 de la partie extérieure 3, disposés de manière répartie correspondante dans la direction périphérique. Le premier couvercle 12 est centré au moyen d'une collerette cylindrique 23, qui entoure la partie extérieure 3. A l'extrémité opposée à celle de la collerette 23, le premier couvercle 12 de forme annulaire est relié à un soufflet d'étanchéité 24. La partie extérieure 3 présente dans la surface frontale 40, un dégagement 28 en retrait, dans lequel sont insérés le second élément d'étanchéité 31 ainsi que le second couvercle 32. La profondeur du dégagement 28 est supérieure ou égale à la somme des épaisseurs du second disque annulaire 33 et du second couvercle 32, mais inférieure à la somme des épaisseurs du second élément d'étanchéité 31 dont les bagues d'étanchéité 36, 37 font saillie des surfaces frontales du disque annulaire 33, et du second couvercle 32 à l'état non monté. Suite au montage, les bagues d'étanchéité 36, 37 à élasticité permanente sont pressces de manière étanche contre la partie extérieure 3 et respectivement contre le couvercle 32. Dans l'état final monté, le couvercle 32 arrive au ras de la surface frontale 40 de la partie extérieure 3, un flasque conjugué non représenté et lié à la partie extérieure 3 au moyen de vis de serrage, s'appuyant de manière uniforme contre cette surface frontale, dans la zone autour de l'alésage 22 de la partie extérieure 3. Sur les figures 3 et 4 sont représentés deux modes de réalisation différents pour des éléments d'étanchéité 11, 31. La forme du premier élément d'étanchéité 11 selon la figure 3 est totalement adaptée à la section transvereale de la partie extérieure. Le premier élément d'étanchéité 11 présente des pergages 21 disposés de manière réqulièrement répartie dans la direction périphérique et destinés au passage des vis de serrage. Dans la zone entre deux percages 21 voisins, le premier élément d'étanchéité 11 présente une largeur réduite en vue de laisser libre suffisamment de place pour les billes logées dans les chemins de circulation, en w e de la transmission du couple. La rainure 14 de forme annulaire issue de la surface frontale du disque annulaire 13 chemine le long du bord intérieur en forme de feuille, du disque annulaire 13. Sur la figure 4, on peut voir un second élément d'étanchéité 31. Il se distingue du premier élément d'étanchéité 11 par le fait qu'il présente un diamètre extérieure moindre. Le disque annulaire 33 métallique de l'élément d'étanchéité 31, présente des évidements 41 en forme d'arc de cercle, disposés de manière réqulièrement répartie dans la direction périphérique et destinés au passage des vis de serrage. Un second élément d'étanchéité 31 d'une telle configuration peut être inséré dans un dégagement en creux correspondant dans la partie extérieure. Les figures 5 et 6 laissent entrevoir de manière schématique, le mode de construction et de fonctionnement de l'élément d'étanchéité. Un élément d' étanchéité 11, 31 est représenté dans l' état non serré sur la figure 5, et dans l'état serré sur la figure 6. La figure 5 laisse entrevoir que les bagues d'étanchéité 16, 17, 36, 37, à l'état non serré de l'élément d'étanchéité 11, 31, font saillie de la surface frontale 18, 19, 38, 39, alors que selon la figure 6 ils sont en appui sur la surface conjuguée respective. Le volume des bagues d'étanchéité 16, 17, 36, 37, à l'état non monté, correspond sensiblement au volume de la rainure 14, 15, 34, 35 respectivement associée, de sorte que cette rainure est complètement remplie dans l'état serré. Les rainures 14, 15, 34, 35 présentent chacune une surface de fond 25, 45 s' étendant parallèlement à la surface d'appui, ainsi que des flancs 26, 27, 46, 47 inclinés en forme de V. Dans l' état serré, les bagues d' étanchéité logées dans les rainures, sont déformées de manière élastique et sollicitent les surfaces adjacentes qui les délimitent. De cette manière, les interstices formés entre la surface frontale 18, 19, 38, 39 respective et la surface coujuguée associée, sont rendus étanches. Un avantage de cette configuration réside dans le fait que l' effet d' étanchéité et le serrage sont découplés l'un de l'autre, parce que la force nécessaire au serrage est réalisée par le contact métallique entre la surface frontale respective et la surface conjuguée associée. Comme les bagues d'étanchéité 16, 17, 36, 37 sont totalement logées dans les rainures 14, 15, 34, 35, un phénomène de tassement mécanique des bagues d'étanchéité n'est plus possible. REVENDICATIONS. 1. Elément d'étanchéité (11, 31) en forme de disque annulaire, notamment destiné à assurer l'étanchéité entre une partie extérieure (3) d'un joint homocinétique (2) et un couvercle (12, 32), caractérisé en ce qu'il est constitué d'un disque annulaire (13, 33) présentant de part et d'autre deux surfaces frontales (18, 19, 38, 39) sensiblement planes, qui comportent chacune au moins une rainure périphérique ( 14, 15, 34, 35) dans chacune desquelles est placée et fixce de manière permanente, une bague d'étanchéité (16, 17, 36, 37) en une pâte d'étanchéité à élasticité permanente, qui fait saillie au-dessus du plan respectif de la surface frontale (18, 19, 38, 39) respectivement correspondante. 2. Elément d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le volume de la pâte d'étanchéité d'une bague d'étanchéité (16, 17, 36, 37) correspond au maximum au volume de la rainure (14, 15, 34, 3 5) associée. 3. Elément d'étanchéité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le disque annulaire ( 13) présente plusieurs perçages (21) réqulièrement répartis dans la direction périphérique. 4. Elément d'étanchéité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le disque annulaire (33) présente sur la périphérie extérieure, plusieurs évidements (41) réqulièrement répartis dans la direction périphérique. 5. Elément d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les deux rainures tl4, 15, 34, 35) présentent chacune, en section transvereale, une surface de fond ( 25, 45) aplatie, ainsi que des flancs (26, 27, 46, 47) inclinés par rapport à ladite surface de fond. 6. Elément d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le disque annulaire (13, 33) est réalisé en un matériau métallique. 7. Elément d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux rainures (14, 15, 34, 35) sont réalisées par formage en creux dans le disque annulaire (13, 33). 8. Elément d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les deux rainures (14, 15, 34, 35) sont en coïncidence de recouvrement. 9. Elément d'étanchéité selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les bagues d'étanchéité (16,17, 36, 37) sont reliées chacune au disque annulaire (13, 33), par vulcanisation. 10. Agencement d'étanchéité entre une partie extérieure (3) d'un joint homocinétique (2) et un couvercle ( 12, 32) qui est serré contre la partie extérieure (3), caractérisé en ce qu'il comprend un élément détanchéité (11, 31) en forme de disque annulaire constitué d'un disque annulaire (13, 33) présentant de part et d'autre deux surfaces frontales (18, 19, 38, 39) sensiblement planes, qui comportent chacune au moins une rainure périphérique ( 14, 15, 34, ) dans chacune desquelles est placée et fixée de manière permanente, une bague d'étanchéité (16, 17, 36, 37) en une pate détanchéité à élasticité permanente, qui fait saillie au- dessus du plan respectif de la S surface frontale (18, 19, 38, 39) respectivement correspondante, une surface d'étanchéité (20, 29) de la partie extérieure (3) étant en appui sur la première surface frontale et une surface d'étanchéité (30) du couvercle (12, 32) étant en appui sur la seconde surface frontale du disque annulaire (13, 33), et les bagues d'étanchéité (16, 17, 36, 37) étant logées dans les rainures (14, 15, 34, 35) associées en arrivant au ras des surfaces frontales (18, 19, 38, 39). 11. Agencement détanchéité selon la revendication 10, caractérisé en ce que les bagues d'étanchéité (16, 17, 36, 37) remplissent complètement les rainures (14, 15, 34, 35) associées. 12. Agencement d'étanchéité selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le couvercle (12, 32) est assemblé à la partie extérieure (3) au moyen de vis de serrage, et le disque annulaire (13, 33) est centré par rapport à la partie extérieure au moyen des vis de serrage. 13. Agencement d'étanchéité selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que la partie extérieure (3) présente une surface frontale (40) et un dégagement (28) en retrait, dans lequel sont encastrés l'élément d'étanchéité (33) et le couvercle (32), la profondeur du dégagement (28) correspondant au moins à la somme des épaisseurs du disque annulaire (33) et du couvercle (32). 3s 14. Agencement d'étanchéité selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le couvercle (12) présente à l'extérieur, une collerette cylindrique (23) qui entoure la partie extérieure (3).