Brevet FR2625781A1 — publié le 19890713

La présente invention concerne un ressort à douille en caoutchouc à amortissement hydraulique, avec un corps de ressort en caoutchouc fixé par vulcanisation à un tube intérieur, ce corps présentant deux chambres disposées l'une derrière l'autre en direction des vibrations induites,qui sont séparées par une cloison élastique et sont limitées frontalement par des parois frontales élastiques et,dans la zone de la périphérie extérieure, par un corps annulaire non élastique, tandis que les parois frontales sont entourées par un tube intermédiaire et sont fixées par collage à celui-ci, et que le corps annulaire et le tube intermédiaire sont entourés par un tube extérieur et sont supportés par celui- ci. Un ressort à douille en caoutchouc de ce type est déjà connu d'après le brevet DE-OS 36 31 620.Le corps élastique en caoutchouc y est fixé extérieurement à un tube intermédiaire qui est percé dans la.zone de la face extérieure des chambres par des orifices en forme de fenêtre et qui est recouvert par un corps annulaire fermé sur lui-même. La fabrication du tube intermédiaire est donc coûteuse et rend indispensable l'utilisation de bagues d'étanchéité fabriquées séparément pour obtenir une bonne étanchéité par raxort au tube de support extérieur. Cette solution est peu satisfaisante d'un point de vue éconcmique. D'autre part, la cloison séparatrice est soumise à une précontrainte de traction permanente coupée par le retrait dû à la vulcanisation, ceci pouvant nuire à la durée d'utilisation. La présente invention a pour objet de perfectionner un ressort à douille en caoutchouc de ce type, de façon à réduire le nombre de pièces nécessaires. D'autre part, la durabilité s'en trouve améliorée. Ce résultat est atteint, conformément à l'invention, avec un ressort à douille en caoutchouc du type précité,du fait que le tube intermédiaire est constitué de deux douilles de support séparées axialement, qui sont limitées à la zone des parois frontales pour ce qui concerne leur extension axiale,que le corps annulaire est constitué de deux demi coquilles et présente un diamètre extérieur correspondant à celui des douilles de support, que les demi coquilles sont pourvues de surfaces d'appui de profil en "U" s'étendant parallèlement à la cloison séparatrice et que le profil entoure des deux côtés, en direction périphérique,la cloison séparatrice dans la zone de ses extrémités faisant saillie en direction du tube extérieur. Dans le ressort à douille en caoutchouc de la présente invention, le tube intermédiaire est donc constitué de deux douilles de support séparées axialement qui sont limitées dans leur extension axiale à la zone de la paroi frontale correspondante. La fabrication est donc simplifiée et peut être réalisée sur tour automatique par tronçonnage d'un demi-produit. Le corps annulaire est séparé en direction longitudinale et est formé de deux demi coquilles qui sont insérées dans l'intervalle axial des deux douilles de support et ont un diamètre extérieur correspondant à celui des douilles de support. Le montage des différentes pièces dans le tube extérieur de support du ressort à 1 douille en caoutchouc est également simplifié, tout comme l'étanchéité entre les pièces. D'autre part, les demi coquilles sont pourvues de surfaces d'appui de profil en "U" s'étendant parallèlement à la cloison séparatrice et qui entourent de part et d'autre la cloison séparatrice dans la zone de ses extrémités faisant saillie en direction du tube extérieur. Les surfaces en contact mutuel sont disposées de façon à ce que tout déplacement relatif quelconque du tube intérieur par rapport au tube extérieur donne lieu au moins à un contact linéaire continu entre les surfaces de support et la cloison séparatrice, ce qui assure une étanchéité mutuelle suffisante et l'obtention d'un bon effet d'amortissement. Celui-ci résulte exclusivement des effets qui se produisent quand des parties de liquide passent de la chambre à pression plus élevée vers la chambre à pression moins élevée, en passant par un orifice de jonction prévu à cet effet. Suivant les cas d'application, cet orifice de jonction peut se présenter sous forme d'un simple orifice d'étranglement, mais peut également avoir la forme d'un canal et être éventuellement disposé dans la zone de la périphérie extérieure du corps annulaire. Dans le ressort à douille en caoutchouc de la présente invention, la cloison séparatrice n'est pas reliée par adhérence au tube extérieur par ses extrémités extérieures radiales, mais est entourée de trois côtés par une cavité du corps annulaire divisé. Par conséquent, la cloison séparatrice,adaptée pour chaque cas d'utilisation, peut être précontrainte à volonté dans la direction de la sollicitation,radialement en direction du tube intérieur ou bien également dans les deux directions. Si, par exemple, le corps annulaire est pressé avec sous-dimensionnement sur les surfaces des extrémités de la cloison séparatrice tournées radialement 1 vers l'extérieur, il se produit dans cette cloison séparatrice une précontrainte de compression, si bien que la cloison séparatrice oppose une plus grande résistance à la flexion. La flexibilité élastique du ressort à douille en caoutchouc terminé se trouve réduite en proportion. Si, par contre, il existe un jeu entre les surfaces radiales extérieures de la cloison séparatrice et le diamètre intérieur correspondant de la cavité du corps annulaire, la transmission d'une force en direction perpendiculaire aux extrémités de la cloison séparatrice ne provoque tout d'abord aucune force de réaction transversale par rapport à la direction des forces transmises. Seules les extrémités de la cloison séparatrice sont alors supportées par les surfaces de support inférieures du corps annulaire. Si les extrémités de la cloison séparatrice forment ensemble un angle de moins de 180 , une réalisation de ce genre donne lieu, en cas de continuation de l'enfoncement du ressort, à un déplacement des extrémités de la cloison séparatrice en direction radiale et vers l'extérieur. Les valeurs correspondantes peuvent être si grandes que le jeu est supprimé et que, si l'enfoncement du ressort continue davantage, il se produit un contact mutuel entre les extrémités de la cloison séparatrice et les surfaces d'appui du corps annulaire tournées radialiement vers l'intérieur. La flexibilité élastique du ressort à douille en caoutchouc se trouve donc augmentée en proportion. Un jeu existant ou une compression mutuelle dans la zone concernée entre les extrémités supérieures de la cloison séparatrice et les surfaces d'appui tournées vers l'intérieur en direction radiale permet également de modifier la mobilité transversale du tube intérieur par rapport au tube extérieur. Si les deux extrémités opposées de la cloison séparatrice présentent un profil 1 dissymétrique, on obtient alors une mobilité relative dissymétrique correspondante entre les deux pièces concernées. La position des surfaces d'appui du corps annulaire peut être modifiée par rapport au tube intérieur, dans la direction de transmission de la force ou en sens opposé. Si les surfaces d'appui sont déplacées à l'encontre de la direction des forces transmises, il apparaît dans la cloison séparatrice une précontrainte de flexion opposée à la tension dans les parois frontales. Si la position des surfaces d'appui du corps annulaire est déplacée par contre de manière relative dans la direction des forces transmises, la cloison séparatrice est soumise à précontrainte négative par rapport aux parois frontales. Le ressort à douille en caoutchouc prêt à l'emploi se caractérise donc alors par une flexibilité élastique particulièrement grande. L'élasticité de flexion globalement disponible peut donc être adaptée de manière très précise aux impératifs particuliers de chaque cas d'application,grâce à une ou plusieurs des mesures décrites ci-dessus. Si l'on dispose un corps raidisseur,par exemple, un tube ou une bille dans la cloison séparatrice, on peut provoquer un raidissement supplémentaire de-cette cloison séparatrice. Si le corps raidisseur est disposé à proximité dans le sens radial par rapport aux surfaces d'appui en forme de "U" du corps annulaire, la ligne de limitation extérieure radiale du corps de support et la ligne de limitation intérieure radiale de la cavité en forme de "U" ont la même distance par rapport au milieu du ressort à douille en caoutchouc, alors toute flexion de la cloison séparatrice a pour effet que le corps raidisseur s'appuie sur le corps annulaire.De ce fait,les points de support de la cloison séparatrice sont déplacés 1 radialement vers l'axe central du ressort à douille en caoutchouc, ce qui donne lieu à une augmentation progressive de la force. Grace à la disposition d'un alésage parallèle au ressort à douille en caoutchouc dans la cloison séparatrice, une section de cette cloison séparatrice peut présenter une élasticité plus grande. Si un alésage de ce genre est disposé à proximité d'une face extérieure de la cloison séparatrice, cette zone de la cloison séparatrice se déforme en cas de transmission de vibrations au ressort à douille en en caoutchouc dès qu'il se produit une faible augmentation de pression dans la chambre remplie de liquide, et partiellement sans que la déformation n'influence les autres parois élastiques qui limitent la chambre. L'exécution de la cloison séparatrice décrite ci-dessus et le supportage des extrémités de la cloison séparatrice dans les surfaces d'appui en forme de "U" du corps annulaire permettent d'utiliser de manière idéale le corps annulaire tant pour fermer radialement vers l'extérieur les chambres remplies de liquide que pour supporter dans le sens axial les deux douilles de support du tube intermédiaire. D'autre part, les douilles de support et le corps annulaire sont disposés de manière précise les uns par rapport aux autres, ainsi que par rapport au ressort à douille en caoutchouc terminé. Le placement d'au moins un canal du côté de la périphérie sur le côté du corps annulaire tourné radialement vers l'extérieur et d'un orifice de jonction vers chacune des chambres remplies de liquide permet de créer, à peu de frais, un orifice d'étranglement qui permet, avec de très faibles frais de fabrication, de réaliser un amortissement hydraulique. Le canal est rempli de liquide lorsque le ressort à douille en caoutchouc-est terminé, tout comme les deux chambres, et est fermé 1 extérieurement de manière étanche aux liquides par le tube extérieur du ressort à douille en caoutchouc entourant à la fois les douilles de support et le corps annulaire et assurant l'étanchéité vers l'extérieur. Les demi coquilles constituant le corps annulaire sont supportées par le tube extérieur lorsque le ressort à douille en caoutchouc est terminé. Ce tube est réalisé avantageusement en un matériau métallique.Les demi coquilles peuvent donc être réalisées au besoin en matière plastique et être constituées, par exemple, de pièces de forme en plastique. Leur joint de séparation est avantageusement prévu dans l'extension périphérique du profil en "U" des surfaces de support,ce qui facilite l'assemblage des différentes pièces pendant le montage. La présente invention sera décrite plus en détail ci-après à l'aide des figures en annexe, qui représentent respectivement: La figure 1, une coupe transversale dans un ressort à douille en caoutchouc du type propre à la présente invention. La figure 2, une coupe longitudinale dans le ressort à douille en caoutchouc de la présente invention, suivant la ligne de coupe S-S' de la figure 1. La figure 3, une coupe longitudinale dans un ressort à douille en caoutchouc de la figure 1 et suivant la ligne A-B. La figure 4, une coupe transversale dans un autre mode de réalisation d'un ressort à douille en caoutchouc de la présente invention. Comme le montre la figure 1,1es extrémités dela cloison séparatrice 6 sont entourées par une cavité des demi coquilles 8a, 8b en forme de "U" et à la manière d'une rainure, et sont supportées par les surfaces de support 9 pour empêcher toute flexion dans la direction A. Elles sont disposées avec une obliquité symétrique dans 1 la direction A, l'angle formé étant de 120 . Celui-ci peut varier,suivant les besoins,dans la gamme de 100 à 170 . On obtient alors le fonctionnement suivant: si une force est appliquée au ressort à douille en caoutchouc dans la direction A, il se produit une flexion de la cloison séparatrice supportée par les surfaces de support du corps annulaire. Il faut alors observer que l'augmentation de flexion s'accompagne d'une augmentation continue de la force, jusqu'à ce que les moitiés de la cloison séparatrice forment un angle-d'environ 180 . Si la flexion se poursuit, il ne se produit plus d'augmentation supplémentaire de la force mais l'importance de cette force reste constante. Si le point de fonctionnement du ressort à douille en caoutchouc est choisi de façon à ce qu'il soit atteint lorsque les branches de la cloison séparatrice forment un angle de 180 , on peut réaliser une caractéristique élastique du ressort à douille en caoutchouc sans augmentation de force. Le diamètre radial extérieur de la cloison séparatrice 6 peut être plus grand que le diamètre correspondant de la rainure des demi coquilles 8a, 8b,de façon à obtenir un écrasement radial de la cloison séparatrice 6 pendant le montage. Les tubes 11a, 11b disposés dans la cloison séparatrice 6 ont un effet de raidissement sur la cloison séparatrice par suite de l'écrasement radial, sans qu'il n'en résulte une diminution correspondante de l'élasticité de flexion. Si l'on modifie le diamètre des tubes 11a,llb et leur distance par rapport au tube intérieur 1,l'importance de l'effet de raidissement peut être modifiée. Si, au lieu des tubes supplémentaires 11a, 11b, on prévoit un alésage 27, 27a dans la cloison séparatrice, comme le montre la figure 4, la flexion de la cloison séparatrice se trouve facilitée et la caractéristique forcedéplacement du ressort à douille en caoutchouc 1 présente une allure plus plate. La figure 4 montre un autre mode de réalisation du ressort à douille en caoutchouc selon la présente invention. Dans ce cas, le corps annulaire n'est pas pressé sur le diamètre radial extérieur de la cloison séparatrice 6, mais les extrémités de la cloison séparatrice ontun jeu radial dans la cavité du corps annulaire 8. Un jeu supplémentaire existe entre les surfaces d'appui de la cloison séparatrice 6 et la surface d'appui 9 dans la cavité du corps annulaire divisé 8. D'autre part,les deux surfaces forment un angle l'une avec l'autre, ce qui a pour effet que le contact mutuel n'existe tout d'abord que dans la zone d'une section de forme linéaire et s'élargit ensuite pour devenir une zone de contact plate lorsque le déplacement relatif du tube intérieur par rapport au tube extérieur 14 se poursuit. Tant le jeu radial que le jeu de support ont pour effet que l'augmentation de la force au début de la flexion de la cloison séparatrice en direction A est tout d'abord très faible. Les barrettes de raidissement existant dans le tube intérieur 1 et faisant saillie de la cloison séparatrice augmentent globalement sa rigidité, si bien que la capacité de pompage du mode de réalisation de la figure 4 est notablement améliorée par rapport à l'exécution du ressort à douille en caoutchouc suivant la figure 1. Les orifices d'étranglement reliant les deux chambres peuvent donc être sensiblement allongés, sans qu'il n'en résulte une diminution de l'effet d'amortissement. Les figures 2 et 3 montrent que le corps annulaire divisé 8, outre sa fonction de supporter radialement des deux côtés la cloison séparatrice 6 pour empêcher sa flexion, entoure-également entièrement à la périphérie les chambres 4, 5 et assurent donc de manière idéale un supportage axial mutuel des deux douilles de support 2a, 2b. Dans la périphérie extérieure du corps annulaire sont 1 pratiqués deux orifices d'étranglement 12a, 12b sous forme de deux canaux disposés parallèlement, qui sont en liaison avec les chambres 4, 5 par les orifices de jonction 13a, 13b. Les canaux 12a, 12b sont fermés de manière étanche et d'une façon simple et efficace par le tube extérieur 14, tout comme l'ensemble du ressort à douille en caoutchouc, si les extrémités axiales du tube extérieur sont retournées radialement vers l'intérieur. Le corps annulaire 8 est constitué de deux demi coquilles, qui appuient l'une contre l'autre dans la zone des surfaces de contact 10. REVENDICATIONS 1 R E V E N D I C A T I O N S 1. Ressort à douille en caoutchouc à amortissement hydraulique, avec un corps élastique en caoutchouc fixé par vulcanisation à un tube intérieur, ce corps présentant deux chambres disposées l'une derrière l'autre en direction des vibrations induites, qui sont séparées par une cloison séparatrice élastique et qui sont limitées frontalement par des parois frontales élastiques et,dans la zone de la périphérie extérieure,par un corps annulaire tandis que les parois frontales sont entourées par un tube intermédiaire et sont fixées par collage à celui-ci,et que le corps annulaire et le tube intermédiaire sont entourés par un tube extérieur et sont supportés par celui- ci, caractérisé en ce que le tube intermédiaire (2) est constitué de deux douilles de support séparées axialement (2a, 2b) qui sont limitées dans leur extension axiale dans la zone des parois frontales (7), que le corps annulaire (8) est constitué de de.ux demi coquilles (8a, 8b) et présente un diamètre extérieur qui correspond à celui des douilles de support (2a, 2b), que les demi coquilles (8a, 8b) sont pourvues de surfaces d'appui (9) de profil en "Ut" s'étendant parallèlement à la cloison-séparatrice et que le profil entoure, des deux côtés, en direction de la périphérie, la cloison séparatrice (6) dans la zone des extrémités faisant saillie en direction du tube extérieur (14). 2. Ressort à douille en caoutchouc selon la revendication 1, caractérisé en ce que les douilles de support (2a, 2b) et le corps annulaire (8) viennent en contact par un ajustage serré avec une surface cylindrique continue du tube extérieur (14). 3. Ressort à douille en caoutchouc selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un jeu est prévu entre les surfaces d'appui (9) et les extrémités 1 de la cloison séparatrice (6). 4. Ressort à douille en caoutchouc selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les surfaces d'appui (9) viennent au contact de la cloison séparatrice (6) avec une précontrainte élastique. 5. Ressort à douille en caoutchouc selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les surfaces d'appui (9) viennent en contact avec la cloison séparatrice (6) en direction radiale, avec précontrainte élastiqueet présentent une certaine distance par rapport à celle-ci dans la direction de la périphérie. 6. Ressort à douille selon l'une quelconque des revendicationsl à 5, caractérisé en ce que les surfaces d'appui (9) et les surfaces limitant intérieurement le corps annulaire (8) se continuent les unes les autres par un arrondi. 7. Ressort à douille selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les surfaces d'appui sont formées par les surfaces limites d'une rainure pénétrant dans les demi coquilles (8a, 8b). 8. Ressort à douille salon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les demi coquilles (8a, 8b) sont constituées de pièces de forme en matière plastique. 9. Ressort à douille selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la cloison séparatrice (6) est pourvue d'un raidisseur s'étendant parallèlement aux surfaces d'appui (9). 10. Ressort à douille en caoutchouc selon la revendication 9, caractérisé en ce que le raidisseur entoure un corps de support rigide et en forme de colonne, qui est disposé dans la cloison séparatrice. 11. Ressort à douille selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que le raidisseur entoure un corps de support rigide en forme de colonne, 1 qui est disposé sur la face extérieure de la cloison séparatrice. 12. Ressort à douille selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que le corps de support est constitué d'une pièce avec le tube intérieur. 13. Ressort à douille selon l'une quelconque des revendications 10ou 11, caractérisé en ce que le corps de support est pressé dans un orifice de la cloison séparatrice (6) s'étendant parallèlement au ressort à douille en caoutchouc. 14. Ressort à douille selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que le raidisseur et la cloison séparatrice (6) sont fixés l'un à l'autre de manière indissociable.