Brevet FR2656393A1 — publié le 19910628

La présente invention a pour objet un palier support d'un arbre tournant du type comportant une bague intérieure et une bague extérieure à axes parallèles et des moyens élastiques de liaison entre les deux bagues. L'invention concerne plus particulièrement un palier support d'une ligne d'arbres de transmission utilisée dans la conception des véhicules automobiles. Ce type de ligne d'arbre est généralement utilisé pour la transmission longitudinale reliant le groupe motopropulseur au pont arrière d'un véhicule à quatre roues motrices, ou d'un véhicule à propulsion. Son utilisation n'est toutefois pas limitée à ce type d'application et elle peut être utilisée dans tout autre domaine nécessitant d'assurer une isolation vibratoire d'un arbre en rotation par rapport à la structure à laquelle il est accroché. Les paliers de type connu généralement utilisés dans la construction automobile recoivent un roulement à billes et les moyens élastiques sont conçus sous la forme d'un bloc annulaire en matériau élastomère, tel que notamment en caoutchouc naturel, qui relie le roulement à billes à un boîtier support. Ce type de palier ne permet pas de disposer de caractéristiques élastiques différentes et contrôlées dans les directions axiales et radiales que l'on puisse adapter aux différentes sollicitations que l'on désire maîtriser et/ou aux différentes vibrations dont on désire éviter la transmission à la structure du véhicule. Ce problème est particulièrement aigu dans le cas d'une transmission au moyen d'une ligne d'arbres en deux tronçons, d'une masse donnée et qui est agencée entre deux joints extrémité à très libre coulissement axial. En effet, dans ce cas la ligne d'arbre doit être maintenue dans la direction axiale alors qu'il est souhaitable de disposer d'un palier support possédant une très grande souplesse et donc d'excellentes caractéristiques de filtrage et d'amortissement dans la direction radiale afin d'éviter que les vibrations de l'arbre en rotation ne soient transmises au châssis. et à l'habitacle du véhicule. L'invention a donc pour but de proposer un palier support d'un arbre tournant possédant des caractéristiques dynamiques de filtrage et d'amortisse- ment qui soient adaptées et différentes selon les directions axiales et radiales. Dans ce but, l'invention propose un palier support, caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent une série de lames élastiques dont chacune possède deux bords parallèles aux axes des bagues pour relier une génératrice axiale de la bague intérieure à une génératrice axiale de la bague extérieure. Selon d'autres caractéristiques de l'inven- tion - le palier comporte une série de premières lames élastiques dont chacune, en coupe transversale, forme un angle orienté dans le sens horaire par rapport au rayon qui relie l'axe du palier au point de liaison entre la lame et la bague intérieure, et une série de secondes lames élastiques dont chacune, en coupe transversale, forme un angle orienté dans le sens antihoraire par rapport au rayon qui relie l'axe du palier au point de liaison entre cette seconde lame et la bague intérieure - les lames de chacune des deux séries sont régulièrement réparties angulairement et alternées autour de l'axe du palier, chacune des premières lames étant croisée, au voisinage de sa partie médiane, avec une des secondes lames au voisinage de la partie médiane de cette dernière - les angles des lames sont sensiblement égaux à 90" ; - chacune des lames élastiques présente, en coupe transversale, un profil comportant une portion incurvée tangente en un point à un rayon du palier - le palier comporte une série de premières lames élastiques et une série de secondes lames élastiques alternées et associées par paires, les concavités desdites portions de profil incurvé des première et seconde lames de chaque paire étant tournées l'une vers l'autre - chaque lame élastique possède, en coupe transversale, un profil incurvé sans point d'inflexion dont le rayon de courbure moyen est sensiblement égal à la moitié de la différence des rayons des bagues extérieure et intérieure - une première lame d'une paire et la seconde lame de la paire contiguë sont reliées entre elles par leurs points de tangence - chacune des lames possède, en coupe transversale, un profil incurvé dont la concavité est tournée vers l'axe du palier - une première lame et une seconde lame sont associées par paire pour relier une même génératrice axiale de la bague intérieure à la bague extérieure du palier - une première lame et une seconde lame sont associées par paire pour relier une même génératrice axiale de la bague extérieure à la bague intérieure du palier - il est prévu des moyens de butée élastique agencés entre la bague intérieure et la bague extérieure pour limiter leurs déplacements relatifs dans la direction radiale ; et - les moyens de butée élastique sont agencés sur la bague intérieure et sur la bague extérieure en regard de la zone de croisement des lames élastiques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe transversale selon la ligne 1-1 de la figure 2 d'un palier support réalisé conformément aux enseignements de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe axiale selon la ligne 2-2 de la figure 1 - la figure 3 est une vue en perspective du palier représenté aux figures 1 et 2 - la figure 4 est une vue, similaire à celle de la figure 2, d'un second mode de réalisation d'un palier ; - la figure 5 est une vue en coupe axiale selon la ligne 5-5 de la figure 4 - la figure 6 est une vue à plus grande échelle d"une portion de la figure 5. On a représenté aux figures 1 à 3 un palier support d'un arbre tournant (non représenté) comportant une bague cylindrique annulaire extérieure 10 et une bague cylindrique annulaire intérieure 12 qui, au repos, sont agencées coaxialement autour de leur axe commun X X. Conformément à l'invention, les deux bagues 10 et 12 sont reliées entre elles par deux séries de lames élastiques. Chacune des premières lames 14a de la première série de lames élastiques relie, par ses deux bords parallèles à l'axe X-X, une génératrice axiale de la bague intérieure 12 à une génératrice de la bague extérieure 10. La lame élastique 14a relie par exemple la génératrice axiale intérieure dont la trace est repérée I1 à la figure 1 à la génératrice axiale extérieure E2 Comme on peut le constater à la figure 1, en coupe transversale, la première lame élastique 14a possède un profil légèrement incurvé dont la concavité est tournée en direction de l'axe X-X. La première lame 14a est agencée de telle sorte que sa direction moyenne Dl dans la zone de raccordement à la génératrice I1 forme un angle A par rapport au rayon R1 reliant l'axe X-X à la génératrice I1 et qui est orienté dans le sens horaire H en considérant la figure 1. L'angle A est très proche de 90 de façon à ce que la direction D1 soit sensiblement tangente à la bague intérieure 12 dans la zone de la génératrice I1. D'une manière symétrique par rapport au rayon R1 une seconde lame 14b appartenant à la seconde série de lames élastiques relie la génératrice axiale I1 à une génératrice axiale extérieure E6. La direction D2 de la seconde lame élastique 14b forme un angle B orienté dans la direction anti-horaire AH par rapport au rayon Ri. Deux lames élastiques 14a et l4b sont donc ainsi associées par paire pour relier la génératrice axiale Il à la bague extérieure 10. Dans le mode de réalisation représenté, chacune des deux séries de lames comprend six lames réparties régulièrement et alternées autour de l'axe X-X pour relier six génératrices axiales intérieures I1 à I6 à six génératrices axiales extérieures El à E6 Chacune des lames élastiques 14a de la première série croise, au voisinage de sa partie médiane C la partie médiane d'une lame élastique 14b de la seconde série de lames élastiques. On constate également qu'une lame de chacune des deux séries rejoint une lame de l'autre série pour, associées par paire, relier une même génératrice extérieure à la bague intérieure 12. Grâce à la structure d'ensemble parfaitement symétrique du palier support, et grâce au fait que les angles A et B sont proches de 90 , on comprend aisément que, si l'une des deux bagues se déplace radialement par exemple selon la direction F par rapport à l'autre bague, les lames élastiques qui doivent absorber les efforts radiaux, sont celles qui ne travaillent qu'en traction ou en compression selon une direction sensiblement parallèle à la direction F. Si le palier est sollicité axialement selon la direction X-X, toutes les lames des deux séries travaillent au cisaillement avec une raideur suffisante. Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, les lames élastiques 14a et 14b forment un ensemble moulé en une seule pièce en matériau élastomère ou thermoplastique. Les bagues extérieure 10 et intérieure 12 sont ici des bagues métalliques sur lesquelles I'ensemble venu de moulage des lames 14a et 14b est fixé par adhérisation ou collage. Conformément à un autre aspect de l'invention, afin de limiter les déplacements radiaux d'une bague par rapport à l'autre, il est prévu des moyens de butée BI et BE. Ces moyens de butée comprennent ainsi six paires de bourrelets BI, BE agencés en regard à l'un des autres dans les zones C de croisement des lames élastiques. On décrira maintenant le second mode de réalisation dvun palier élastique représenté aux figures 4 à 6. Sur ces figures, les mêmes signes de référence désignent les éléments identiques ou similaires à ceux représentés aux figures 1 à 3. Dans ce mode de réalisation, chacune des lames élastiques 14a de la première série, ou 14b de la seconde série présente un profil incurvé sensiblement en arc de cercle. Deux lames 14a, 14b de chacune des deux séries sont associées et reliées par leurs bords respectifs de manière à former un élément élastique de liaison 16 de forme sensiblement tubulaire. Chacune des lames 14a, 14b est agencée de manière que sa concavité soit tournée vers la concavité de la lame de l'autre série qui lui est associée et de façon que son profil convexe externe présente un point de tangence Ta ou Tb avec un rayon Ra ou Rb du palier. Dans le mode de réalisation représenté, les bagues intérieure 12 et extérieure 10 sont reliées entre elles par douze paires de lames formant douze éléments tubulaires 16 régulièrement répartis autour de I'axe X-X. Selon un mode de réalisation préféré, le rayon de courbure moyen de chacune des lames incurvées est sensiblement égal à la moitié de la différence entre les rayons des bagues extérieure 10 et intérieure 12. Comme dans le cas du premier mode de réalisation, de nombreuses variantes sont possibles. Par exemple, dans le but de modifier le rapport rigidité axiale/rigidité radiale et d'accroître le moment d'entraînement relatif des deux bagues, il est possible de relier entre eux les éléments tubulaires contigus, c'est-à-dire qu'une lame 14a de la première série d'une première paire soit reliée à la lame 14b de la paire contiguë par leurs points de tangence respectifs Ta et Tb. Les différentes caractéristiques de filtrage et d'amortissement du palier dans les différentes directions dépendent bien entendu également de l'épais- seur et/ou du rayon de courbure des lames élastiques et de la longueur axiale du palier. REVENDICATIONS 1. Palier support dkun arbre tournant du type comportant une bague intérieure (12) et une bague extérieure (10) à axes parallèles et des moyens élastiques de liaison entre les deux bagues, caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent une série de lames élastiques (14a, 14b) dont chacune possède deux bords parallèles aux axes des bagues du palier pour relier une génératrice axiale (I) de la bague intérieure à une génératrice axiale (E) de la bague extérieure. 2. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une série de premières lames élastiques (14a) dont chacune, en coupe transversale, forme un angle (A) orienté dans le sens horaire (H) par rapport au rayon (R1) qui relie l'axe du palier au point (I1) de liaison entre la lame et la bague intérieure, et une série de secondes lames élastiques (14b) dont chacune, en coupe transversale, forme un angle (B) orienté dans le sens anti-horaire (AH) par rapport au rayon (R1) qui relie l'axe (X-X) du palier au point de liaison (Il) entre cette seconde lame et la bague intérieure. 3. Palier selon la revendication 2, caractérisé en ce que les lames de chacune des deux séries sont régulièrement réparties angulairement et alternées autour de l'axe du palier (X-X), et en ce que chacune desdites premières lames (14a) est croisée, au voisinage de sa partie médiane (C), avec une desdites secondes lames (14b) au voisinage de la partie médiane de cette dernière. 4. Palier selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que lesdits angles (A, B) sont sensiblement égaux à 900, 5. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacune des lames (14a, 14b) possède, en coupe transversale, un profil incurvé dont la concavité est tournée vers l'axe du palier. 6. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des lames élastiques présente, en coupe transversale, un profil comportant une portion incurvée tangente en un point à un rayon du palier. 7. Palier selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une série de premières lames élastiques et une série de secondes lames élastiques alternées et associées par paires, les concavités desdites portions de profil incurvé des première et seconde lames de chaque paire étant tournées l'une vers autre 8. Palier selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que chaque lame élastique possède, en coupe transversale, un profil incurvé sans point d'inflexion dont le rayon de courbure moyen est sensiblement égal à la moitié de la différence des rayons des bagues extérieure et intérieure. 9. Palier selon la revendication 7, caractérisé en ce qu une première lame d'une paire et la seconde lame de la paire contiguë sont reliées entre elles par leurs points de tangence. 10. Palier selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que une première lame (14a) et une seconde lame (14b) sont associées par paire pour relier une même génératrice axiale (I) de la bague intérieure (12) à la bague extérieure (10) du palier. 11. Palier selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que une première lame (14a) et une seconde lame (14b) sont associées par paire pour relier une même génératrice axiale (E) de la bague extérieure (10) à la bague intérieure (12) du palier. 12. Palier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est prévu des moyens de butée élastique (BI, BE) agencés entre la bague intérieure et la bague extérieure pour limiter leurs déplacements relatifs dans la direction radiale. 13. Palier selon la revendication 11 prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de butée élastique sont agencés sur la bague intérieure et sur la bague extérieure en regard des zones de croisement (C) des lames élastiques.