Brevet FR2521496A1 — publié le 19830819

La présente invention concerne un palier d'articu- lation Plastiquement flexible pour la liaison pivotante mu- tuelle d'une partie portante et d'une partie pivotante d'un céhicule automobile, par exemple un support de roue et un or- gane de guidage de roue, comportant un boulon traversant par une de ses extrémités de tige un évidement cylindrique de la partie portante, lequel boulon, dépasse librement de celle- ci et est maintenu dans celle-ci par un serrage axial, ainsi qu'un corps de palier disposé par un fourreau intérieur sur la partie libre du boulon et recevant la partie pivotante, le fourreau intérieur s'appliquant dans la condition de serra- ge du boulon par ses surfaces frontales et sous pression contre des surfaces antagonistes correspondantes dont au moins une est prévue sur la partie portante. Dans des paliers d'articulation connus du type défini ci-dessus, le fourreau intérieur du corps de palier est en appui direct contre le boulon et il repose par une de ses surfaces frontales, de façon solidaire par frotte- ment, contre une surface d'appui de la partie portant le boulon (cf Fahrwerktechnik I, von Reimpell, page 398, fi- gure 3 9/2). Pour autant que dans ce cas le boulon soit cen- tré avec un jeu radial dans le coussinet intérieur du corps de palier ainsi que dans l'évidement cylindrique du support de roue le maintenant, le moment de flexion, par l'intermé- diaire du boulon, à la partie le-maintenant, et pour moitié sous la forme d'une force longitudinale au boulon et à la surface d'appui du support de roue Une transmission de la force transversale s'effectue alors par frottement. Si par contre le boulon s'applique contre la surface périphérique du fourreau extérieur et de l'évide- ment cylindrique, le boulon est soumis à une plus grande sol- licitation à la flexion du fait que la transmission des for- ces au boulon ne s'effectue plus seulement par l'intermédiai- re de la surface frontale du fourreau intérieur mais en par- tie également par l'intermédiaire de la surface de contact entre la périphérie du boulon et la périphérie du trou du fourreau intérieur. Dans le cas de forces alternées, la force trans- versale est en outre transmise par frottement. Les sections du boulon et du fourreau intérieur doivent alors être dimensionnées en correspondance afin que les contraintes engendrées ne puisse pas provoquer des sollicitations excessives Cependant de grandes sec- tions se traduisent par une grande rigidité et par de fai- bles déformations correspondantes. L'invention a en conséquence pour but, dans des paliers d'articulation du type défini ci-dessus, de rédui- re considérablement l'influence des forces qui agissent sur les composants du palier d'articulation servant à l'absorp- tion des forces et de permettre une absorption plus élasti- que des chocs en vue de réduire des contraintes s'exerçant en fonction de la charge dans le palier d'articulation. Ce problème est résolu selon-l'invention en ce qu'il est prévu, d'une manière connue, entre le fourreau intérieur du corps de palier et le boulon une douille mé- tallique qui est fendue sur toute sa longueur et qui est maintenue avec une précontrainte radiale aussi bien dans le fourreau intérieur que dans l'évidement cylindrique de la partie portante, en ce que la douille métallique est- montée avec un jeu radial sur le boulon et en ce que le fourreau intérieur est serré entre la partie portante et la tête ou bien un écrou du boulon. Avec une telle structure de palier d'articulation, la douille métallique, en prise par une de ses extrémités dans la partie portante, constitue un organe intermédiaire élastique interposé entre le fourreau intérieur et le bou- lon et qui, par suite du jeu radial existant entre lui et le boulon, est en mesure d'absorber partiellement un moment de flexion. Le boulon est par conséquent sollicité à la flexior quand la résistance à la flexion produite par la douille mé- tallique est vaincue Jusqu'à cet instant, le boulon est sou- mis exclusivement à des contraites de traction. L'absorption partielle des moments de flexion par la douille métallique permet de choisir à une valeur plus faible la section du boulon, ce qui confère à celui-ci une plus grande élasticité Dans des conditions normales d'uti- lisation, la transmission d'une force transversale orientée perpendiculairement à l'axe du corps de palier est assurée exclusivement par le frottement s'exerçant entre le fourreau intérieur du corps de palier et la surface d'application de la partie portant le boulon La douille de blocage et le bou- lon constituent ainsi en commun une tige d'appui pour le corps de palier, auquel cas les deux parties absorbent des forces orientées radialement, et notamment la douille métal- lique les absorbe plus tt que le boulon à cause du jeu ra- dial existant entre ces parties. La douille métallique offre en outre l'avantage d'absorber relativement longtemps le frottement s'exerçant entre le fourreau intérieur du corps de palier et la surfa- ce d'application lorsqu'il se produit des chocs puissants et brusques Ce résultat repose sur son élasticité qui lui permet d'absorber partiellement le moment de flexion, et par conséquent de soulager en correspondance le boulon Ain- si la force longitudinale ou de traction qui est engendrée dans le boulon à cause de sa flexion, et par conséquent éga- lement la diminution de la force d'application produisant le frottement, sans maintenues en correspondance à des valeurs faibles. Un autre avantage de l'invention consiste en ce que la course de déformation admissible qui est augmentée grâce à la douille métallique provoque une atténuation ef- ficace des forces d'impact Pour l'atténuation d'une éner- gie d'impact, on dispose par conséquent, dans le palier d' articulation conforme à l'invention, par comparaison aux paliers d'articulation connus d'une plus longue course de déformation Les mouvements relatifs en résultant entre la douille métallique, le fourreau intérieur du corps de pa- lier et par exemple un support de roue portant le boulon produisent un frottement sur les parois périphériques des évidements recevant la douille métallique car cette douil- le métallique s'applique avec une précontrainte radiale contre lesdites parois périphériques Cela produit une an- nulation de l'énergie d'impact et par conséquent un effet d'amortissement grâce auquel l'énergie d'oscillation est convertie en chaleur, ce qui permet d'atténuer des oscil- lations, en améliorant ainsi le confort de marche de véhi- cules automobiles et en réduisant les sollicitations des autres composants. Un autre avantage de la structure conforme à l'in- vention résulte de la flexibilité radiale de la douille mé- tallique précontrainte, du fait que la douille métallique s'adapte au profil périphérique des évidements la recevant et qu'ainsi les forces sont transmises par de plus grandes surfaces Il ne se produit par conséquent pas, sur les bords mutuellement adjacents des évidements, de déformation aussi accentuée, par pression surfacique, que dans le cas d'une douille radialement rigide En outre, on peut également considérer comme rentrant dans le cadre de l'invention un palier d'articulation dans lequel il est prévu, à la place de la douille métallique fendue, une douille fermée sur sa périphérie, c'est-à-dire radialement rigide, ou bien seule- ment partiellement fendue le long d'une génératrice, pour autant qu'on ait alors affaire à une douille à paroi rela- tivement mince qui soit enserrée avec une faculté d'adapta- tion appropriée dans le fourreau intérieur du corps de pa- lier et dans l'évidement de la partie maintenant le boulon, et soit en mesure d'absorber partiellement le moment de flexion. Du fait de la répartition et de la transmission des forces transversales et des moments de flexion qui se produisent conformément à l'invention, on obtient pour les différents composants du palier d'articulation, une augmen- tation considérable de la résistance à la fatigue Il est par conséquent possible de fabriquer ces composants à par- tir de matériaux ayant une moins grande résistance. Un autre avantage important de la présente inven- tion consiste finalement en ce qu'elle permet d'assurer une fixation du boulon empêchant son desserrage automatique ou bien de maintenir une précontrainte du boulon Ce résul- ta est obtenu en empêchant dans une large mesure des mouve- ments relatifs entre la tête de boulon et le fourreau in- térieur ou l'écrou et la partie maintenant le boulon La douille métallique limite alors la course de déformation par une absorption partielle du moment de flexion ou de la force transversale s'exerçant sur la surface d'application du fourreau intérieur, par exemple sur un support de roue, pour autant que le frottement ait dû être initialement dé- passé. Du fait de l'effet de soulagement dû à la douille métallique, il est possible de maintenir le diamètre du bou- lon à une valeur faible en correspondance (faible moment d' inertie), c'est-à-dire que le boulon est en mesure de parti- ciper à des déformations qui surviennent, auquel cas le frot tement d'adhérence est maintenu, car la tête du boulon ou l'écrou s'applique constamment contre les parties de liai- son. Comme douille métallique, on peut utiliser d'une manière particulièrement avantageuse une douille de blocage en acier, fendue le long d'une génératrice et qui a, dans la condition non montée, un diamètre extérieur plus grand que le diamètre intérieur des évidements la recevant, de sorte qu'elle est maintenue dans ceux-ci par emmanchement avec compression A cet effet on peut utiliser des douilles de 4 T Uainod onoqoqnovo ue sdaoa Go iquemaleba -Sa Tlied Seo Gai SE -ue ale Tpvz uo Tqoaa Tp aun sump onoq D 4 no L 2 o ue sdaoo el obvi -ias aed aes TI Tqou=T ZZ ana Taglu T nvezanoj el la tl-anox op obup Tnb op auebaol azque elleninui-enb Tlsv Tg uos Te TI aun a Tiqe 49,p en A ue abejaas op sua Aoui op n Aznod oalg 4 Teianod Ta-Tnleo la ZZ ina Tagluy n Qexanoj el ans 4 ueumaq Tl 94 u O m, oc 4 uemalubg Gaie 4 Texanod onoqo 4 novo ue SCIXOD OU fi 1 MI Da op obep Ttib op euebao 1 op ZI luemep TA 9,1 Sump UOT 598 adwoo oe Ar quatuaqouvme jed nuelu Teui Ise Tnb 4 a Izna Tiglu T net xnog ne lueuiele Txvoo qsods Tp 9 Z ana T-Tg-4 xa nvaiinog un uo-çi çZ es Tuvoln A-i Qd qx Tj quemesnobu 4 ue Au Ise lonoqo Inouo ue sclioo ea op eana Tzgqxa e Tzgqd Tagd el ans -uo Ties Tuez Tn A aud aouel -gjgad op qx Tj Ie Z onoqoinovo ue sdjoo un aldwaxe xvd ulaod -dva Ise lenbnp ana Tagqxa e Tjgqd Tagd el ans je OZ aub Txpu TT -Az noxi un jud àlv Txv uo Tioai Tp eun suep 99 je Anil ZZ ane Ti OZ -qqu T nueianoj un ejzodmo 01 je T Ied op sdaoa aq 91 enoi op 4 aoddns un ans luetuale 29,4 vl-9 T UOT noq unp ap Tel e qx Tj Ise OT je Tled op sclx O à au t'r aed gub Tsgp enoi op obup Tnb op auvbaol op ZI enb Tipu Tl Aa quatuep TA 9 un àuep, uo Ts SI -Seadwoooexe quatuaqouvume aud qquoui Ise Tnb ae T Tud op sdjoo uos 01 aud elquesue uos suvp 9 ufi Tsgp v uo galeu Tpn 4 T Buol ed -noo ue qquesqzdai uo Tqulno Tla Qp za Tlid el Suva enoa op jaoddns un oa AQ enox op abpp Tnb op auvfixo unp eluv 4 o A Td uos Tu TI el aeansse V gu Tisep ae T Ted unp 01 aldmexe Jed 4 TBU S TT Ju Tasap el ans uo Tqua Au Tl op uo TI -UST Ivea op eldmaxa p eai Ti vgiuasgidea elq Txalg 4 uemenb Ti - svig uo Tqelno Tqae p 20 T Ied el auzaouo D Tnb 00 US -gxeu -uv anb Tun u Tesop el ans quatuanb Tqemgqos gluasgadai uo T 4-ei 3 'S -Tiega op aldwaxe un V aoueagjga ue aq Tns el stmp ag Il Tel -qp snld uo 5 vj op egnb Tldxa eaqg v A uo Tlue Au Tq (panol alepoui) Tgti mia amaou UT V 10 (IG 591 GIQPOOE) 9 PúL NIG GM Ou el V seuaciuoo abuoolq être enserré moyennant un surdimensionnement correspondant entre le fourreau intérieur et le fourreau extérieur. Le fourreau intérieur 22 comporte deux surfaces frontales 28 et 30 planes planes et parallèles A l'aide du boulon 16, qui est de préférence constitué par un bou- lon cylindrique six pans, le corps de palier 10 est fixé par frottement à l'aide de la surface frontale 28 de son fourreau intérieur 22 contre une surface d'application 32 du support de roue 18 A cet effet, le support de roue 18 est pourvu d'un trou cylindrique 34 et le traversant dans la zone de la surface d'appui 32 et dans lequel est enga- gée la tige de boulon 16 ' par son extrémité pourvue d'un filetage extérieur. Entre la surface frontale 30 du fourreau intérieur 22 de corps de palier et la tête de boulon 16 ", il est pré- vu une rondelle intermédiaire 36 placée sur la tige de boulon. Pour le blocage du corps de palier 10 sur le sup- port de roue 18, il est prévu un écrou 38 vissé sur l'extré- mité de la tige de boulon qui dépasse du support de roue 18, lequel écran s'appuie avantageusement contre la rondelle intermédiaire 40 s'appliquant contre le support de roue. Comme le montre le dessin, les diamètres inté- rieurs des trous cylindriques 20, 34 du fourreau intérieur 22 et du support de roue 18 sont supérieurs au diamètre ex- térieur de la tige cylindrique de boulon 16 ' Il est ainsi possible de disposer entre le fourreau intérieur 22 du corps de palier 10 ou bien la périphérie intérieur du trou cylin- drique 34 du support de roue 18 et la tige 16 ' du boulon 16 un organe intercalaire cylindrique se présentant sous la for me d'une douille cylindrique en acier 42 engagée sur la tige de boulon 16 ', de manière que cette douille soit maintenue dans les trous cylindriques 20, 34 avec une précontrainte radiale et que la tige de boulon 16 ' soit maintenue dans cette douille avec un faible jeu radial Dans ce but, la douille en acier est avantageusement constituée par une douille de blocage dimensionnée en correspondance, compor- tant sur toute sa longueur une fente 44 et qui est engagée au travers de tout le fourreau intérieur 22 et dans le trou 34 du support de roue 18, en se terminant à distance de la rondelle intermédiaire 40 dans le trou 34 La douil- le fendue de blocage 42 a, dans la condition non montée, un diamètre extérieur plus grand que celui des trous 20,34 de sorte qu'elle est maintenue par emmanchement avec comprés- sion dans le fourreau intérieur 22 du corps de palier 10 et dans le support de roue 18 Dans la condition de bloca- ge du boulon, la transmission des forces transversales agissant sur l'organe de guidage de roue au support de roue est effectuée par frottement entre les surfaces 28, 32 du fourreau intérieur 22 de corps de palier et du support de roue 18 La douille de blocage 42 est alors en mesure, du fait de son élasticité d'absorber en partie des forces transversales de manière que par exemple, sous l'effe t de chocs puissants et brusque, la liaison par frottement soit conservée suffisamment longtemps Egalement des moments de flexion survenant de blocage sont absorbés en partie par l'intermédiaire de la douille de sorte que le boulon est sollicité par un moment de flexion réduit en correspondan- ce La réduction du moment de flexion s'exerçant sur le bou- lon fait en sorte que les forces-longitudinales engendrées par des contraintes de flexion dans le boulon sont réduites en correspondance. Lors de l'absorption de moments de flexion, il se produit entre le support de roue, la douille de blocage et le fourreau intérieur de corps de palier des mouvements re- latifs engendrant un frottement, ce qui atténue l'énergie d'impact et produit un effet d'amortissement. La disposition de la douille de blocage 42 fendue -longitudinalement assure en outre une protection contre la corrosion de la tige 16 ' du boulon 16 et elle autorise de plus grandes tolérances lors de la réalisation des trous ,34 A la place d'une douille de blocage formée d'acier, on pourrait réaliser celle-ci en un autre métal, notamment en aluminium Le corps de palier pourrait être également radialement rigide et constituer par exemple une articula- tion à rotule. REVENDICATIONS 1 Palier d'articulation élastiquement flexible pour la liaison pivotante mutuelle d'une partie portante et d'une partie pivotante d'un véhicule automobile, par exemple un support de roue et un organe de guidage de roue, comportant un boulon traversant par une de ses extrémités de tige un évidement cylindrique de la partie portante, le- quel boulon dépasse librement celle-ci et est maintenu dans celle-ci par un serrage axial, ainsi qu'un corps de palier disposé par un fourreau intérieur sur la partie libre du boulon et recevant la partie pivotante, le fourreau inté- rieur s'appliquant dans la condition de serrage du bou- lon par ses-surfaces frontales et sous pression contre des surfaces antagonistes correspondantes dont au moins une est prévue sur la partie portante, caractérisé en ce qu'il est prévu, d'une manière connue, entre le fourreau intérieur ( 22) du corps de palier ( 10) et le boulon ( 16) une douille métallique (douille en acier 42), qui est fendue sur toute sa longueur et qui est maintenue avec une précontrainte ra- diale aussi bien dans le fourreau intérieur ( 22) que dans l'évidement cylindrique ( 34) de la partie portante (support de roue 18) dans lequelle elle pénètre, en ce que la douil- le métallique ( 42) est disposée avec un jeu radial sur le boulon ( 16) et en ce que le fourreau intérieur ( 22) est ser- ré entre la partie portante ( 18) et la tête ( 16 ") ou bien un écrou ( 38) du boulon ( 16). 2 Palier d'articulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la douille métallique ( 42) est cons- tituée par une douille de blocage de type connu.