Brevet FR2549932A1 — publié le 19850201

"Système mécanique comprenant deux faces mutuellement mobiles, et lubrifiant situé entre ces surfaces" La présente invention concerne un système mécanique dans lequel deux faces sont opposées l'une à l'autre et peuvent se déplacer l'une par rapport à l'autre Quand ce mouvement s'effectue, il peut y avoir usure Il est donc nécessaire de prévoir un lubrifiant entre lesdites faces. Le lubrifiant peut avoir des effets nocifs sur l'environnement des faces sur lesquelles il est nécessaire. Dans les ressorts pneumatiques, on a réparti du talc ou de l'huile de silicone sur les faces adjacentes d'un soufflet dont les faces peuvent venir en contact mutuel, pour éviter l'usure dans le cas d'un mouvement relatif des faces en contact mutuel La répartition du talc 15 ou de l'huile de silicone est assez difficile et demande du temps du fait qu'il est nécessaire d'éviter la contamination d'autres parties du soufflet par ce talc ou cette huile de silicone Plus particulièrement, il convient d'éviter cette contamination dans les régions du soufflet qui 20 doivent être fixées à des parties adjacentes du ressort pneumatique du fait que la contamination peut rendre cette fixation inefficace. Malgré tous les efforts qui ont été faits, il est arrivé dans le passé que les parties du soufflet qui sont 25 soumises à la fixation ont été contaminées En outre, il a été-difficile dans le passé de répartir le lubrifiant de manière que toutes les parties du soufflet qui sont susceptibles d'usure soient recouvertes d'une quantité adéquate de ce lubrifiant. Un objet de la présente invention est d'appliquer un lubrifiant dans un système mécanique comprenant deux faces opposées de manière que le lubrifiant devienne efficace dès que les faces se touchent avec une pression dépassant une valeur prédéterminée et pour éviter la contamina35 tion des parties adjacentes o la présence d'un tel lubrifiant n'est pas souhaitable Un autre objet de la présente invention est de faciliter la répartition du lubrifiant sur les faces à lubrifier de manière que la quantité de lubrifiant en chaque endroit corresponde à la quantité désirée en cet endroit. Un système mécanique comprend deux faces mutuelle5 ment opposées dans une première direction, et il est monté de manière qu'elles se déplacent l'une par rapport à l'autre dans au moins une seconde direction qui est sensiblement perpendiculaire à la première direction Un lubrifiant est appliqué sur au moins l'une desdites faces. Pour atteindre les butsdéfinis ci-dessus, le lubrifiant est enfermé dans au moins une membrane, cette membrane pouvant être détruite au moment ou lesdites faces sont pressées l'une contrel"lautre dans la première direction La destruction de la membrane peut être également facilitée par le mouvement relatif desdites faces dans la seconde direction. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, le lubrifiant est enfermé dans une pluralité de micro-capsules Ces microcapsules sont détruites par la pression qui amène les faces en contact mutuel Cette destruction est facilitée par les forces de cisaillement résultant du mouvement relatif desdites faces Tant que les micro-capsules ne sont pas détruites, aucun effet de lubrification ne doit être attendu de la présence du lubrifiant. 25 Dès que les micro-capsules sont détruites, la lubrification s'effectue comme désiré. En fixant la membrane à l'une des faces, on peut être certain que le lubrifiant reste à l'emplacement désiré jusqu'au moment o il est nécessaire. Les micro-capsules peuvent être facilement fixées dans l'emplacement à lubrifier en prévoyant un agent de liaison fixant les micro-capsules les unes par rapport aux autres et sur les faces respectives. Le lubrifiant à utiliser dépend surtout du matériau 35 à partir duquel sont faites les faces respectives Dans le cas d'un matériau du type du caoutchouc que l'on utilise pour la fabrication de soufflets de ressorts pneumatiques, on peut utiliser comme lubrifiant du talc ou de l'huile de silicone. La technique d'encapsulation est bien connue Un procédé de microencapsulation est décrit dans "Pharmazie in unserer Zeit" publiée par Verlag Chemie Gmb H, D-6940 Weinheim, mai 1984, pages 71 à 82 D'autres références sont indiquées à la page 82. pour mieux comprendre l'invention, ses avantages de fonctionnement et les buts spécifiques atteints grâce 10 à elle, référence est faite aux dessins annexés et à la description qui suit Les dessins représentent des modes de réalisation préférés de l'invention, dessins dans lesquels: Figure 1 représente un ressort pneumatique pour 15 véhicule automobile, comprenant un soufflet; Figure 2 montre une partie du soufflet de figure 1 munie d'un lubrifiant, ce lubrifiant étant maintenu en place par une membrane; Figure 3 montre une partie de la membrane sur une 20 face de laquelle sont fixées des micro-capsules, ces dernières étant remplies de lubrifiant. Le ressort pneumatique tel qu'il est montré sur la figure 1 est prévu pour être utilisé dans un véhicule automobile entre un essieu et le châssis du véhicule Plus 25 particulièrement, la figure 1 montre un amortisseur de vibrations à tube unique comprenant un ressort pneumatique. Comme la construction et le fonctionnement d'un amortisseur de vibrations à tube unique et d'un ressort pneumatique sont bien connus dans ce domaine de la technique, il 30 n'est pas nécessaire de décrire la construction de base et le fonctionnement du dispositif représenté à la figure 1. Sur le cylindre ( 2) est fixée la partie terminale ( 4) d'un soufflet à coussin d'air tubulaire ( 3) L'extré35 mité inférieure ( 5) du soufflet à coussin d'air tubulaire ( 3) est reliée à un tube externe ( 1) qui est fixé à la tige du piston En cas de mouvement relatif entre la tige du piston et le cylindre en direction axiale, la distance axiale entre les extrémités ( 4) et ( 5) du soufflet à coussin d'air tubulaire ( 3) varie En raison de ce mouvement axial, les faces en chevauchement du soufflet à coussin d'air ( 3) se déplacent l'une par rapport à l'autre dans la région de chevauchement ( 8) Le soufflet à coussin d'air ( 3) peut être constitué par un tube cylindrique et, dans ce cas, la distance entre les faces en chevauchement et la région de chevauchement ( 8) dépend de la pression existant entre 10 le tube ( 1) et le soufflet à coussin d'air ( 3) Si la pression tombe au-dessous d'une valeur prédéterminée, la face radialement interne vient en contact avec la face radialement externe Lorsque ces faces se déplacent l'une par rapport à l'autre en direction axiale, lors du mouve15 ment axial de la tige du piston par rapport au cylindre, une usure par friction apparaît et cette usure peut se traduire par une destruction prématurée du soufflet Pour éviter cette destruction prématurée, on prévoit du talc ou de l'huile de silicone dans la région de chevauchement 20 ( 8) Quand on assemble le dispositif de la figure 1, il existe le risque d'une contamination par le lubrifiant au-delà de ia région de chevauchement ( 8) Cette contamination par le lubrifiant est très indésirable dans les parties d'extrémité du soufflet ( 3) o ce dernier est fixé 25 au cylindre ( 2) et au tube ( 1), du fait que la fixation devient inefficace en raison de cette contamination par le lubrifiant. Pour éviter cette contamination par le lubrifiant, ce dernier est recouvert par une membrane ( 7) La figure 2 30 montre un mode de réalisation dans lequel une membrane cohérente est fixée au soufflet ( 8) et o des poches ( 9) sont définies entre le soufflet ( 8) et la membrane ( 7). Ces poches ( 9) sont remplies d'un lubrifiant tel que du talc ou de l'huile de silicone Si les faces opposées du 35 soufflet ( 8) sont pressées l'une contre l'autre en direction radiale comme montré à la figure 1 et sont éventuellement déplacées l'une par rapport à l'autre en direction axiale, la membrane ( 7) est détruite et le lubrifiant est libéré en vue de la lubrification des faces opposées On ne doit pas s'attendre à une contamination des extrémités du soufflet ( 3) et même si cette contamination apparaît, 5 elle n'est pas nocive car, à ce moment, la fixation des extrémités du soufflet sur les parties respectives ( 2) et ( 1) a déjà été réalisée et aucun lubrifiant ne peut pénétrer entre les parties fixées les unes aux autres. A la figure 3, le soufflet ( 8) comprend une couche 10 ( 10) de microcapsules ( 11) Ces dernières sont fixées les unes aux autres et au soufflet ( 8) par un agent de liaison ( 12) Cet agent de liaison peut être constitué par le même matériau que les capsules Les capsules ( 11) ont un diamètre compris entre 5 et 100 microns Elles sont 15 remplies d'un lubrifiant tel que du talc ou de l'huile de silicone. Pour fabriquer les micro-capsules, on introduit le lubrifiant dans un polymère ou dans un condensé de polymère Le lubrifiant est dispersé dans la solution Pour 20 former les membranes de la capsule, on fait démarrer la formation d'un gel par l'introduction d'ions de calcium. Le polymère peut être par exemple du polyéthylèneglycoltérephtalate. Pour plus d'informations sur la micro-encapsulation, 25 référence est faite à l'article sus-mentionné paru dans "Pharmazie in unserer Zeit" et à la documentation mentionnée dans celuici. On a constaté que même des lubrifiants très visqueux restent bien répartis dans la région de chevauchement jus30 qu'à ce que l'effet de lubrification soit nécessaire. L'application de micro-capsules dans le soufflet est réalisée selon des techniques bien connues d'application au pinceau et de pulvérisation. Alors que des modes de réalisation spécifiques de 35 l'invention ont été montrés et décrits en détail pour illustrer l'application des principes de l'invention, on comprendra que cette dernière puisse être mise en oeuvre de toute autre manière sans s'écarter desdits principes. REVENDICATIONS 1. Système mécanique comprenant deux faces mutuellement opposées dans une première direction et montées de façon à se déplacer l'une par'rapport à l'autre dans au 5 moins une seconde direction sensiblement perpendiculaire à la première, et comprenant en outre un lubrifiant sur au moins l'une desdites faces, caractérisé en ce que le lubrifiant est enfermé dans au moins une membrane ( 7), cette membrane pouvant être détruite quand les faces sont 10 pressées l'une contre l'autre dans la première direction. 2. Système mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lubrifiant est enfermé dans une pluralité de micro-capsules ( 11). 3. Système mécanique selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que la membrane ( 7) est fixée à l'une desdites faces. 4. Système mécanique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les micro-capsules ( 11) sont fixées les unes aux autres et à l'une des faces par un agent de 20 liaison. 5. Système mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lubrifiant est du talc. 6. Système mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lubrifiant est de l'huile de 25 silicone. 7. Système mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites faces sont définies par des parties en chevauchement ( 8) du soufflet ( 3) d'un ressort pneumatique.