Brevet FR2624576A2 — publié le 19890616

FR 2624576 A2 19890616 FR 8717485 A 19871215 Support élastiaque à riaidités anisotroDes. La présente invention concerne un support élastique à rigidités anisotropes, à-savoir possédant dans deux directions perpendiculaires l'une à l'autre --et appartenant au même plan-- des rigidités notablement différentes, ce support comportant deux armatures propres à être fixées respectivement aux organes entre lesquels il est destiné à.étre intercalé et, entre les armatures, au moins une bielle rigide à partie centrale plane, dont la direction générale est transversale, à savoir -ledit support étant supposé au repos-- est celle de la plus forte rigidité, cette bielle pouvant pivoter autour d'un axe de symétrie perpendiculaire à ladite partie centrale. On connait déjà un tel support par la demande de brevet francais n' 87 14048 déposée au nom de la de- manderesse le 12 octobre 1987. On rappelle que de tels'supports peuvent être utilisés par exemple dans les systèmes de suspension des véhicules automobiles, entre la caisse et le train de suspension avant ou arrière, et sont destinés à isoler la caisse des vibrations de roulement provenant du train de suspension. Ces supports doivent avoir une grande rigidité transversale pour éviter de trop grands déplacements transversaux de-la caisse par rapport aux roues en vira- ge et assurer une bonne tenue de route du véhicule. Par contre, ils doivent avoir une faible rigidité dans la direction horizontale perpendiculaire & la précédente, c'est-à-dire dans la direction longitudinale du véhicu- le, p6ur l'obtention du meilleur filtrage possible des vibrations de roulement. Dans ce type d'application aux systèmes de suspension des véhicules, on comprend en outre que ces supports doivent encaisser des efforts verticaux, puisqu'ils doivent supporter la caisse; dans cette direction verticale, perpendiculaire aux deux précédentes, la rigidité doit être moyenne. Pour résoudre le problème ainsi posé, on a prévu, selon la demande de brevet précitée, de disposer aux extrémités de ladite bielle des articulations pro- pres à la relier à l'une et & l'autre des armatures, de sorte qu'elle puisse pivoter par rapport & elles selon des axes perpendiculaires au plan précité, à savoir celui qui contient les deux directions dans lesquelles doivent être rencontrées des rigidités anisotropes. Les- dites articulations sont constituées chacune par un bloc de matière élastique annulaire adhérisé entre une surfa- ce de révolution prévue à l'extrémité correspondante de la bielle et une surface de révolution coaxiale soli- daire de l'armature concernée. Ces supports donnent toute satisfaction sur le plan technique, et notamment quant à l'importance du rapport que l'on peut obtenir entre la rigidité trans- versale et la rigidité longitudinale, mais la demande- resse s'est fixé pour but de simplifier encore la fabri- cation de ces supports et d'en diminuer le prix de revient. Selon la demande précitée, le support assure une grande rigidité transversale dans les deux sens. Or il n'est nécessaire d'assurer cette grande rigidité transversale que dans un seul sens pour chaque support, puisque sur les véhicules les supports sont associés par paires, et en opposition, l'un pouvant alors assurer la rigidité dans un sens et l'autre dans l'autre sens. C'est à partir de cette constatation que la demanderesse a pu imaginer une nouvelle solution permettant d'attein- dre le but indiqué plus haut. Pour ce faire, un support élastique à rigidi- tés anisotropes du type général défini au début sera, conformément à la présente invention, caractérisé en ce que ladite bielle comporte à chacune de ses extrémités, et s'étendant de part et d'autre du plan de sa- partie centrale, une portée en forme de surface de révolution dont l'axe est confon'u avec ledit axe de symétrie de-la bielle, un revêtement mince de matière élastique de rou- lement étant adhérisé entre la surface extérieure de cette portée et un rebord plan de l'armature correspon- dante, lequel rebord est orienté dans la direction selon laquelle le support doit présenter la plus faible rigi- dité. Le revêtement de matière élastique étant adhérisé. à la fois à la portée de la bielle et audit rebord, on comprend que ledit roulement s'effectuera sans frottement, ce qui élimine tout problème d'usure ou de couinements au cours du fonctionnement. On comprend aussi que la nouvelle structure proposée permet de résoudre le problème posé et notam- ment de simplifier la fabrication, en particulier en éliminant les cuvettes ou analogues nécessaires, dans la demande de brevet antérieure, à la réalisation des arti- culations aux extrémités de la bielle. Quant au fonctionnement d'un tel support, on comprend que la forte rigidité transversale dans un sens sera acquise par une mise en compression des minces revêtements de matière élastique aux extrémités de la bielle, lors du rapprochement l'un de l'autre des rebords des deux armatures; dans l'autre sens transver- sal, cette forte rigidité sera acquise par l'autre sup- port de la paire de supports, qui sera disposé symétri- quement par rapport au précédent et qui travaillera exactement de la même façon mais en opposition. La faible rigidité en direction longitudinale sera acquise quant à elle par le pivotement de la bielle autour de son axe central, et par le roulement consécu- tif de ses deux revêtements extrêmes sur les rebords correspondants des armatures respectives. L'élasticité du support dans la direction perpendiculaire aux directions transversale et longitu- dinale, c'est-à-dire, en principe, dans la direction verticale, pourra bien entendu être assurée, comme dans le cas du support déjà connu, en noyant dans un plot de matière élastique reliant les deux armatures, la partie centrale de la bielle. Ce plot pourra être de forme pa- rallélépipédique, mais il sera avantageusement cylin- drique. Ce plot central permettra de maintenir une faible rigidité longitudinale en travaillant en cisail- lement et en torsion. Deux supports élastiques conformes à l'inven- tion vont maintenant être décrits & titre d'exemples nullement limitatifs, avec référence aux figures du des- sin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en coupe longitudi- nale et verticale d'un support élastique conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe horizontale selon la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue en coupe transver- sale selon la ligne III-III de la figure 2; - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 1, montrant des variantes de réalisation du support; et - la figure 5 représente le support de la fi- gure 4 dans une vue en coupe transversale selon la ligne V-V de la figure 4. Dans toutes les figures et dans la mesure du possible on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments ou des éléments analogues. On a référencé en 1 les armatures parallèles des supports. Il s'agit de tôles embouties comportant chacune un bord tombé ou rebord 2 plan, orienté dans la direction longitudinale L (voir figures 2 et 5), et un trou central 3, chacun prévu pour une vis de fixation 4. - 2624576 Les armatures sont reliées par un plot central 5 en ma- tière élastique, auxquelles il est adhérisé par ses ex- trémités. Dans ce plot est noyée la partie centrale pla- ne d'une bielle 6 parallèle aux deux armatures. En 7 est représenté un trou central permettant l'équilibrage des pressions de la matière élastique de part et d'autre de la bielle lors du moulage. La bielle 6 de chaque mode de réalisation com- porte à chacune de ses extrémités une portée 8 cylindri- que (figures 1 et 2) ou légèrement biconique (figures 4 et 5), s'étendant de part et d'autre de la partie cen- trale de la bielle et dont l'axe est confondu avec l'axe de symétrie de celle-ci. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, la bielle 6 est constituée d'une tôle unique et les portées 8, gui sont des portions de cylin- dre, sont soudées perpendiculairement en bout. Dans le cas des figures 4 et 5, la bielle 6 est constituée de deux tôles superposées soudées ensemble, et dont chaque extrémité est repliée vers l'intérieur pour présenter la forme d'une portion de cône. Entre la surface extérieure de chaque portée 8 et la surface plane en regard du rebord 2 correspondant est adhérisé un revêtement mince de matière élastique de roulement, référencé 9. Ce revêtement est adhérisé de préférence par toute sa surface sur la portée 8 corres- pondante, mais seulement par sa partie centrale sur le rebord de l'armature. Il est à noter que la forme en- coupe transversale, montrée sur la figure 3, des revête- ments 9,-n'est pas obligatoire: les quatre ailes laté- rales en V pourraient être supprimées. Il est à noter par ailleurs que dans le cas des figures 1-3 le plot central 5 est parallélépipédi- que, ce qui peut contraindre, vu son volume, à le fabri- quer en une matière élastique moins raide que celle qui constitue les revêtements 9. Pour éviter cela et obtenir un plot 5 de volume plus réduit et mieux adapté à supporter les efforts en rotation, on peut utiliser, comme representé aux figures 4 et 5, un plot cylindrique, ce qui permet d'utiliser la même matière --plus raide-- que celle qui constitue les revêtements 9. Ceci étant, on comprend que le fonctionnement du support sera dans son principe sensiblement le même dans les deux variantes susdécrites. Dans le cas d'efforts transversaux s'exerçant dans le sens des flèches T, ce qui tend à rapprocher les bords 2] un de l'autre, les revêtements 9 sont comprimés entre i:- rebords 2 et les portées 8 correspondantes, ce qui, vu leur faible épaisseur, assurera au système la ri- gidité transversale relativement grande souhaitée. Dans le cas d'efforts longitudinaux s'exerçant dans un sens ou dans l'autre (flèches L), les rebords 2 sont amenés à se déplacer parallèlement l'un à l'autre et dans des sens inverses, ce qui fait pivoter la bielle 6 autour de son axe, ainsi que le plot central 5. La rai- deur du système est relativement faible, les revêtements 9 roulant sans frottement sur les rebords 2 correspon- dants; le plot 5, qui subit une légère torsion et un ci- saillement, assure l'essentiel de la faible rigidité re- quise dans cette direction. Il est à noter que le mode de réalisation des figures 4 et 5 présente par rapport à celui des figures 1 à 3 l'avantage de permettre un léger pivotement des arma- tures 1 l'une par rapport à l'autre autour d'un axe qui est à la fois perpendiculaire à l'axe de symétrie de la bielle 6 et à sa direction longitudinale, sous l'action d'efforts verticaux. Il est à souligner enfin que dans les deux mo- des de rialisation la rotation de la bielle 6 autour de son axe de symétrie n'entraîne aucune variation d'entraxe entre les revêtements 9 et par suite aucune contrainte n'est exercée sur les vis de fixation 4 lorsque des ef- forts longitudinaux s'exercent sur le support. REVLNDICATIONS 1. Support ilastique à rigidités anisotropes, à savoir possédant dan- deux directions perpendiculaires l'une & l'autre --et appartenant au même plan-- des ri- gidités notablement différentes, ce support comportant deux armatures propres à être fixées respectivement aux organes entre lesquels il est destiné à être intercalé et, entre les armatures, au moins une bielle rigide à partie centrale plane, dont la direction générale est transversale, à savoir --ledit support étant supposé au repos-- est celle de la plus forte rigidité, cette bielle pouvant pivoter autour d'un axe de symétrie per- pendiculaire à ladite partie centrale, caractérisé en ce que ladite bielle (6) comporte à chacune de ses extrémi- tés, et s'étendant de part et d'autre du plan de sa partie centrale, une portée (8) en forme de surface de révolution dont l'axe est confondu avec ledit axe de sy- métrie de la bielle, un revêtement mince (9) de matière élastique de roulement étant adhérisé entre la surface extérieure de cette portée (8), et un rebord plan (2) de l'armature (1) correspondante, lequel rebord est orienté dans la direction (L) selon laquelle le support doit présenter la plus faible rigidité. 2. Support selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ladite surface de révolution est une por- tion de cylindre. 3. Support selon la revendication 1, caracté- risé en ce que ladite surface de révolution est biconi- que. 4. Support selon la revendication 2, caracté- risé en ce que ladite bielle (6) est constituée d'une t6le plate aux extrémités de laquelle sont soudées deux portées (8) en portion de cylindre. 5. Support selon la revendication 3, caracté- risé en ce que ladite bielle (6) est constituée de deux tôles superposées soudées ensemble, et dont chaque extrémité est repliée vers l'intérieur sous la forme d'une portion de cône. 6. Support selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les armatures (1) sont reliées par un plot central (5) en matière élastique, auxquelles il est adhérisé par ses extrémités, la partie centrale de la bielle (6) étant noyée dans ce plot. 7. Support selon la revendication 6, caracté- risé en ce que ledit plot (5) est de forme parallélépi- pédique. 8. Support selon la revendication 6, caracté- - risé en ce que ledit plot (5) est de forme cylindrique.