Brevet FR2655108A1 — publié le 19910531

La présente invention concerne une articulation élastique à raideur variable. On entend désigner ainsi une articulation pouvant avoir diverses applications, notamment dans le domaine de l'automobile, et dont il convient de pouvoir modifier à volonté la raideur dans au moins une direction, sous l'influence d'un agent de commande extérieur, éventuellement de façon automatique, dans une chaîne d'asservissement L'agent de commande sera avantageusement constitué d'un fluide sous pression, et l'articulation comprendra d'une façon générale un bloc de matériau élastique monté entre des surfaces d'appui rigides d'une structure qui le contient, au moins deux de ces surfaces pouvant se déplacer l'une par rapport à l'autre dans au moins une direction, sous l'action d'efforts extérieurs agissant dans cette direction. Conformément à l'invention, pour faire en sorte qu'une modification de la pression dudit fluide détermine une modification correspondante de la raideur du bloc de matériau élastique dans la direction considérée, on prévoit que ledit bloc de matériau élastique délimite dans ladite structure au moins une chambre propre à être alimentée en fluide sous pression par une conduite débouchant à l'extérieur, et que ledit bloc comporte au moins une partie déformable sous l'effet de ladite pression, la déformation de ladite partie modifiant la raideur du bloc dans ladite direction. L'invention peut se mettre en oeuvre selon plusieurs variantes. Par exemple, ledit bloc de matériau élastique peut comporter au moins une entaille s'étendant d'une façon générale transversalement par rapport à ladite direction, de sorte que la raideur dudit bloc augmente ou diminue dans cette direction lorsque la pression dudit fluide, respectivement augmente ou diminue, provoquant ainsi la mise en appui croissante ou respectivement décroissante des deux parois opposées de ladite entaille l'une sur l'autre. Dans une autre variante, basée sur le même principe général de déformation du bloc élastique, on prévoit qu'une partie au moins d'une paroi latérale, inclinée par rapport à ladite direction, dudit bloc de matériau élastique, prend appui sur un flasque latéral rigide de ladite structure, cette paroi latérale pouvant alors se redresser sous l'effet d'une augmentation de pression, suite à quoi la raideur dudit bloc dans ladite direction augmente ou diminue selon que, respectivement, la pression dudit fluide dans la chambre augmente ou diminue. Dans le cas, fréquent, o ladite structure ainsi que ledit bloc de matériau élastique possèdent un axe de symétrie de révolution, l'articulation pourra encore se caractériser en ce que ladite direction est une direction radiale, à savoir perpendiculaire audit axe, et en ce que ladite conduite est axiale. Dans un tel cas, ladite structure ainsi que ledit bloc de matériau élastique pourront posséder un plan de symétrie perpendiculaire audit axe. Des modes d'exécution de l'invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples nullement limitatifs, avec référence aux figures 1 à 4 du dessin ci-annexé, qui sont toutes des demi-coupes axiales des articulations. Dans toutes ces figures, on a référencé 1 un noyau axial, pouvant servir d'axe de montage, et tra- versé axialement par une conduite 2 d'amenée de fluide sous pression dans une chambre intérieure annulaire 3. La chambre 3 est reliée à la conduite 2 par un ou plu- sieurs canaux radiaux 4. Dans le cas de la figure 1, on voit que la chambre 3 est constituée entre une gorge centrale péri- phérique d'un bloc de matériau élastique 5, et la partie cylindrique de la paroi rigide extérieure 6 de la struc- ture 7, entourant l'axe ou noyau 1, et qui maintient ce bloc 5 sur cet axe Le bloc 5 est adhérisé dans une monture intérieure comprenant un tube central 8 fixé axialement sur le noyau 1, et deux demi-bagues exté- rieures 9 en butée dans les angles de la paroi rigide 6. Le bloc 5 comporte deux entailles en V opposées 10, s'ouvrant sur ses deux extrémités frontales et séparées du tube 8 par des parties minces ou semelless. La paroi extérieure 6 étant pourvue d'une large ouverture centrale 11, à chaque extrémité, de même que les demi-bagues 9 (ouvertures 12), on voit que la paroi extérieure 6 de la structure 7 peut se déplacer radia- lement par rapport à l'axe 1, sous l'effet des efforts radiaux, d'orientation angulaire quelconque, s'exerçant sur cette paroi. En supposant que les conditions de fonctionnement exigent une augmentation de la raideur radiale de cette articulation, ces conditions, détectées de façon appropriée, détermineront une augmentation de la pression du fluide injecté par les conduites 2 et 4 dans la chambre 3. On voit alors que, le volume de la chambre 3 augmentant, les entailles 10 vont tendre à se refermer, les deux parties épaisses e du bloc 5 se comportant comme des poutres à raideur variable en flexion vers l'axe, ces poutres prenant, sur les semelles S de ce bloc 5, un appui croissant, d'autant plus important que la pression du fluide injecté dans la chambre 3 est importante (les lignes en tirets 10 ' et 14 ' montrent la déformation du bloc 5). On comprend alors que la raideur radiale du bloc 5, c'est-à-dire de l'ensemble de l'articulation, va bien augmenter sur toute sa périphérie, en fonction de l'augmentation de la pression de commande du fluide injecté dans la chambre 3. Le mode de réalisation de la figure 2 fonctionne exactement sur les mêmes principes, sauf que la base du bloc de matériau élastique 5 est adhérisée, par ses semelles s, sur un tube Sa qui est extérieur au bloc de matériau élastique 5 a, au lieu d'être intérieur, comme le tube 8. Par suite, lorsque la pression dans la chambre 3 formée intérieurement dans le bloc 5 a augmentera, les parties épaisses e du bloc 5 a vont encore fléchir, mais cette fois-ci à l'opposé de l'axe (voir lignes en tirets), augmentant encore leur appui sur les semelles s, et par suite augmentant la raideur radiale globale de l'articulation. Il va de soi que dans les deux cas (fig 1 et fig 2), si la pression du fluide dans la chambre 3 diminue, l'élasticité du bloc 5 ou 5 a assure une réouverture des entailles 10 ou l Oa, ce qui diminue la rigidité radiale de l'articulation en proportion. Dans les modes de réalisation des figures 3 et 4, le bloc de matériau élastique a été référencé respecti- vement 15 et 15 a Dans le mode de réalisation de la figure 3, il est réalisé sous la forme d'un boudin tubulaire constitué de deux sections jointives, et dont la partie intérieure creuse constitue la chambre annulaire 3 Ce boudin 15 est adhérisé extérieurement sur un tube d'entretoise 8 b calé entre deux flasques d'extrémité 16 maintenus par les rebords de la paroi rigide extérieure 6 b de la structure 7 b; intérieurement il est adhérisé sur un tube intérieur 8 c engagé sur un fourreau 17 de l'axe 1. Dans la figure 4, la réalisation est semblable mais légèrement différente, la paroi extérieure de la chambre 3 étant formée directement par la paroi exté- rieure, ici référencée 6 c, de la structure de maintien référencée globalement 7 c. Dans les deux modes de réalisation, on voit que le bloc 15 ou 15 a prend appui en bout, sur les flasques 16 ou 16 a, par une paroi latérale, respectivement 18, 18 a qui, au repos (en absence de pression dans la chambre 3), est inclinée sur le plan perpendiculaire à l'axe, c'est-à-dire le plan radial. Ainsi, quand la pression du fluide alimentant la chambre 3 augmente, les parois latérales 18 ou 18 a se redressent, c'est-à-dire se rapprochent du plan radial, ce qui augmente leur raideur dans cette direction La position redressée des parois latérales 18 et 18 a est indiquée par les lignes tiretées 19 et 19 a sur les figures 3 et 4. A l'inverse, bien entendu, lorsque la pression dans la chambre 3 diminue, les parois latérales du bloc de matériau élastique 15 ou 15 a regagnent la position inclinée dessinée en traits pleins. Ceci étant, on voit qu'il est facile d'asservir la raideur radiale des articulations à la pression d'un fluide. REVENDICATIONS: 1 Articulation élastique à raideur variable, à savoir dont la raideur peut être modifiée à dessein sous l'influence d'un agent extérieur, du type comprenant un bloc de matériau élastique ( 5, 5 a; 15, 15 a) monté entre des surfaces d'appui rigides d'une structure ( 7, 7 a; 7 b, 7 c) qui le contient, au moins deux de ces surfaces pouvant se déplacer l'une par rapport à l'autre dans au moins une direction, sous l'action d'efforts extérieurs agissant dans cette direction, caractérisée en ce que ledit bloc de matériau élastique ( 5, 5 a; 15, 15 a) délimite dans ladite structure au moins une chambre ( 3) propre à être alimentée en fluide sous pression par une conduite ( 2) débouchant à l'extérieur, et en ce que ledit bloc ( 3) comporte au moins une partie déformable (e; 18, 18 a) sous l'effet de ladite pression, la déformation de ladite partie modifiant la raideur du bloc dans ladite direction. 2 Articulation élastique selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit bloc ( 5, 5 a) de matériau élastique comporte au moins une entaille ( 10, 1 Oa) s'étendant d'une façon générale transversalement par rapport à ladite direction, de sorte que la raideur dudit bloc ( 5, 5 a) augmente ou diminue dans cette direction lorsque la pression dudit fluide, respecti- vement augmente ou diminue, provoquant ainsi la mise en appui croissante ou respectivement décroissante des deux parois opposées de ladite entaille ( 10, 10 a), l'une sur l'autre. 3 Articulation élastique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une partie au moins d'une paroi latérale ( 18, 18 a), inclinée par rapport à ladite direction, dudit bloc de matériau élastique ( 15, 15 a), prend appui sur un flasque latéral rigide ( 16, 16 a) de ladite structure ( 7 b, 7 c), cette paroi latérale pouvant alors se redresser sous 1 ' effet d'une augmentation de pression, suite à quoi la raideur dudit bloc ( 15, 15 a) dans ladite direction augmente ou diminue selon que, respectivement, la pression dudit fluide dans la chambre ( 3) augmente ou diminue. 4 Articulation élastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle ladite structure ainsi que ledit bloc de matériau élastique possèdent un axe de symétrie de révolution, caractérisée en ce que ladite direction est une direction radiale, à savoir perpendiculaire audit axe, et en ce que ladite conduite ( 2) est axiale. Articulation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite structure ainsi que ledit bloc de matériau élastique possèdent un plan de symétrie perpendiculaire audit axe.