Brevet FR2543633A1 — publié le 19841005

La présente invention concerne une articulation élastique (articulation moléculaire) comportant un manchon intermédiaire formé d'un matériau élastique, qui est serré dg $aoâc>n adthérente entre le carter et la partie interne, Notamment, l'invention concerne les articulations élastiques possédant des particularités de conception pour -des charges relativement grandes, telles que celles se pro- duisant dans des suspensions d'essieux de véhicules automo- biles, surtout dans des camions Lesarticulations élastiques dans lesquelles des mouvements d'articulation doivent être absorbés par des déformations du matériau du manchon inter- médiaire, sont connues sous la forme d'articulations à ro- tules d'après le brevet DE-PS 28 31 470 et sous la forme d'articulations à tourillons d'après le brevet US 31 47 964 Une caractéristique commune de ces agencements connus consiste en ce que le contour intérieur du carter et le contour extérieur de la partie interne ont une forme cir- culaire dans des coupes parallèles à la direction principale de sollicitation et par l'axe longitudinal de la partie interne de sorte que, pour le manchon intermédiaire maintenu entre ces deux composants, on obtient des sections en forme d'anneau circulaire-car l'espacement entre les contours pré- cités est constant En conséquence, on obtient dans la di- rection de sollicitation principale des hauteurs différentes de matière pour le manchon intermédiaire, de sorte qu'il se produit des compressions s-urfaciques partiellement très différentes Dans des agencements connus, la hauteur de ma- tière augmente respectivement parallèlement à la direction de sollicitation depuis le sommet inférieur de la courbure vers les deux côtés, de sorte qu'il se produit sur le sommet inférieur des charges-de crête qui diminuent vers les côtés. L'invention a pour but de permettre, par des modifications de section du manchon intermédiaire, une ré- partition plus uniforme des charges dans le matériau du man- chon intermédiaire, et par conséquent, une compression sur- facique plus uniforme. Selon l'invention, ce problème est résolu en ce que le manchon intermédiaire présente, dans une zone située de part et d'autre d'un plan médian de la partie interne, qui est défini par la direction de sollicitation principale, et dans des coupes faites parallèlement à CB plan médian, une épaisseur constante de matière Du point de vue de la cons- truction, cet objectif est atteint dans le cas d'un volume intérieur de carter sensiblement circulaire, par le-fait que la surface intérieure du carter et la périphérie exté- rieure de la partie interne ont, Oans la zone-située de cha- que côté du plan médian précité, le même rayon de courbure, mais présentent cependant des centres qui sont décalés dans la direction de sollicitation Dans d'autres sections du volume intérieur du carter, on tient compte du fait que la périphérie extérieure de la partie interne est placée à équi- distance de la surface intérieure du carter dans la zone por- tante située de part et d'autre du plan médian orienté dans une di- rection de sollicitation L'invention peut être appliquée d'une manière également avantageuse aussi bien à des arti- culations comportant un tourillon d'articulation sensiblexment cylindrique ou bien un tourillon sphérique servant de partie interne qu'à d'autres contours de la partie interne La fabrication du manchon intermédiaire est réalisée comme auparavant à partir de caoutchouc ou à partir d'une matière plastique ayant des propriétés comparables Le-manchon in- termédiaire peut être relié de façon complètement ou par- tiellement adhérente sur les surfaces de contact avec le carter et avec la partie interne. Avec l'agencement conforme à l'invention, on ob- tient que les hauteurs du matériau élastique du manchon in- termédiaire, mesurées à chaque fois parallèlement au plan médian orienté dans la direction de sollicitation, aient des valeurs égales Cela donne lieu à une compression sur- facique uniforme et par conséquent à de plus longues périodes de marche, c'est-à-dire à une plus longue durée de service de l'articulation. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux des- sins annexés dans lesquels: la figure 1 donne un graphique de sollicitation d'une articulation de réalisation connue; la figure 2 donne un graphique de sollicitation d'une articulation conforme à l'invention; la figure 3 est une vue latérale d'une articulation conforme à l'invention; et la figure 4 est une couper d'une articulation con- forme à la figure 3 dont le plan médian passant par l'axe de la partie interne est orienté dans la direction de sollicita- tion; Le graphique de la figure 1 montre la sollicitation du manchon intermédiaire dans un volume annulaire situé entre le carter extérieur et la partie interne Ce graphique est obtenu pour des diamètres différents D et d et pour un centre identique, de sorte que les hauteurs de matériau parallèle- ment à un plan médian orienté perpendiculairement au p-lan de la figure et dans la direction de sollicitation F augmentent à partir de ce plan et vers les deux côtés La hauteur mini- male de matière Xl est alors obtenue dans le plan précité. Un obtient ainsi une répartition de charge telle que celle indiquée dans la partie supérieure de la figure 1, de sorte qu'il se produit une sollicitation maximale au sommet de la courbure de pièce dans la zone du plan orienté dans la direc- tion de sollicitation, et l'articulation est soumise en cette zone à la charge maximale. Sur le graphique de la figure 2, on a mis en évi- dence que les hauteurs de matériau X 2 du manchon intermédiaire entre le carter extérieur et la partie interne dans la zone portante sont à peu près constantes Dans le cas de contours circulaires du carter et de la partie interne, ce résultat est obtenu d'une manière plus simple par le fait qu'aussi bien le contour intérieur du carter qu'également le contour extérieur de là partie interne ont le même rayon de courbure R mais ont cependant des centres décalés de a Cela conduit à une répartition uniforme de la compression surfacique résultant de la sollicitation F de sorte qu'on obtient dans le matériau du manchon intermédiaire une compression surfacique uniforme, comme cela est mis en évidence dans la partie supérieure de la figure 2. Les figures 3 et 4 représentent un exemple de réa- lisation d'une articulation ayant les caractéristiques con- formes à l'invention Entre le carter 1, qui es-t agencé par exemple sous forme d'un oeillet d'articulation, et la partie interne 2 est disposé le manchon intermédiaire 3 formé de caoutchouc ou d'une matière plastique ayant des propriétés comparables Le manchon intermédiaire 3 pet être relié de façon adhérente aussi bien à la surface intérieure du carter 1 qu'également à la périphérie extérieure de la partie interne 2 Il est également possible de monter le manchon intermédiaire 3 avec une précontrainte radiale, et le cas échéant également avec une précontrainte axiale, auquel cas des pièces extrêmes, considérées dans la direction de l'axe longitudinal de la partie interne, peuvent être serrées l'une contre l'autre. De part et d'autre d'un plan médian passant' par l'axe longi- tudinal de la partie interne 2 et orienté dans la direction de sollicitation P, la surface intérieure du carter 1 et la surface extérieure de la partie interne 2 sont situées de chaque côté de ce plan en étant équidistantes l'une de l'autre dans une certaine zone Pour des formes de section circulaires, ce résultat peut être-obtenu d'une manière simple au moyen de rayons de courbure identiques, mais dont les centres sont cependant disposés avec décalage dans la direction du plan précité. 2543,633 REVENDICATIONS 1 Articulation élastique (articulation molécu- laire) comportant un manéhon intermédiaire formé d'un matériau élastique, qui est maintenu de façon adhérente entre le carter et la partie interne, caractérisée en ce que le manchon inter- médiaire comporte, dans une zone située de part et d'autre d'un plan médian de la partie interne, qui est orienté dans la direction *de sollicitation principale, une épaisseur constante de matière dans-des coupes parallèles à ce plan médian. 2 Articulation élastique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface intérieure du carter ( 1) et la périphérie extérieure de la partie interne ( 2) ont, dans la zone située de part et d'autre du plan médian, le même rayon de courbure mais cependant des centres qui sont décalés dans la direction de sollicitation. 3 Articulation élastique selon l'une des revendi- cations 1 et 2, caractérisée en ce que la surface intérieure du carter 1 et la périphérie extérieure de la partie interne ( 2) sont équidistant-es dans des coupes parallèles au plan mé- dian passant par l'axe longitudinal de la partie interne et orientées dans la direction de sollicitation.