Brevet FR2670549A1 — publié le 19920619

Palier de soutien La présente invention concerne un palier de soutien pour l'assemblage élastique de deux parties d'un véhicule, notamment pour relier un cadre auxiliaire à une carrosserie de véhicule, avec un élé- ment extérieur de palier pouvant être fixé à l'une des parties de véhicule et un élément intérieur de palier pouvant être fixé à l'autre partie de véhicule, les éléments de palier présentant chacun, à partir de la même extrémité frontale du palier, une partie de face périphé- rique s'étendant avec la même obliquité vers l'intérieur, à laquelle se raccorde une partie de face périphérique parallèle à l'axe, et avec des corps en caoutchouc introduits entre les deux éléments de palier et vulcanisés sur les deux éléments de palier au moins dans la région des parties de face périphérique parallèles à l'axe. Des paliers de soutien de ce type sont connus et utilisés pour relier les cadres auxiliaires avant et arrière à la carrosserie de voi- tures particulières du type 190 E de la firme Mercedes-Benz AG. Dans ces paliers de soutien, les corps en caoutchouc du genre entretoises vulcanisés entre l'élément extérieur et l'élément intérieur de palier s'étendent, par rapport à la position d'installation des pa- liers, en oblique sensiblement sur toute leur longueur, d'en haut à l'extérieur vers en bas à l'intérieur. Ce sont ici principalement l'angle d'obliquité des corps en caout- chouc, leur dimensionnement et la qualité du caoutchouc qui détermi- nent les flexibilités du palier dans des directions radiales perpendicu- laires entre elles et en direction axiale. Les possibilités de logement données pour de tels paliers de soutien font qu'il est fréquemment impossible d'obtenir une relation souhaitée entre ces flexibilités. La raison en est que, pour des questions de place, l'espace re- cevant les corps en caoutchouc entre l'élément intérieur et l'élément extérieur de palier ne peut pas être prévu suffisamment grand. Il faut donc chercher un compromis pour l'angle d'obliquité et le dimensionnement des corps en caoutchouc perpendiculairement aux faces des deux éléments de palier qui doivent être assemblées à ces corps par vulcanisation, compromis qui fournit dans une faible mesure une harmonisation acceptable des flexibilités du palier, à cause du vo- lume de caoutchouc insuffisant pouvant être logé entre les deux élé- ments de palier. En plus des flexibilités insuffisantes du palier dans la direction du développement radial des corps en caoutchouc et dans la direction axiale du palier de soutien qui résultent d'une telle solution intermé- diaire, il faut aussi considérer des inconvénients en matière de désaccouplement du bruit structurel, attendu que le volume de caoutchouc réduit s'accompagne d'une diminution correspondante de l'effet isolant du caoutchouc. La présente invention a pour but d'indiquer un palier de soutien du type mentionné en introduction, dont la configuration permette une harmonisation souhaitée des flexibilités radiales et axiales du palier même lorsque les possibilités de logement données obligent à un mode de construction compact. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que l'élément in- térieur de palier est réalisé d'une seule pièce et présente une section rhombique, que l'élément extérieur de palier présente des parties d'enveloppe parallèles aux faces de rhombe de l'élément intérieur de palier, et que les corps en caoutchouc sont associés à la manière d'entretoises aux faces de rhombe et vulcanisés sur ces dernières. Selon une caractéristique supplémentaire avantageuse, les parties des corps en caoutchouc du genre entretoises qui s'étendent parallèle- ment à l'axe du palier sont les plus longues Selon une caractéristique supplémentaire, les corps en caoutchouc présentent un évidement qui s'étend au moins sur une partie de leur longueur axiale Selon une autre caractéristique supplémentaire, des butées élastiques, mutuel- lement opposées, sont formées sur la périphérie intérieure de l'élément extérieur de palier entre les corps en caoutchouc du genre entretoises. Enfin, selon une dernière caractéristique supplémentaire avantageuse, les parties obliques des corps en caoutchouc sont prévues en dehors d'un élément récepteur pour l'élément extérieur de palier. Selon l'invention, les corps en caoutchouc s'étendent donc, entre les deux éléments de palier, parallèlement à l'axe du palier sur une première partie et en oblique par rapport à l'axe du palier sur une partie consécutive Cette allure des corps en caoutchouc entre l'élément intérieur et l'élément extérieur du palier offre des possibilités d'intervention en vue d'obtenir une harmonisation avantageuse des flexibilités du palier. Les parties des corps en caoutchouc qui s'étendent parallèlement à l'axe du palier peuvent recevoir une dimension radiale nettement plus grande que celles qui s'étendent exclusivement en oblique entre les deux éléments de palier, attendu que la région comprise entre les deux éléments de palier, région qui, dans la configuration de palier connue, est délimitée par le bord extérieur supérieur et le bord inté- rieur inférieur des corps en caoutchouc s'étendant en oblique, peut maintenant, avec l'orientation parallèle à l'axe, être totalement remplie de caoutchouc, de sorte qu'on dispose d'un volume de caoutchouc net- tement plus grand. Ce grand volume de caoutchouc permet de donner au palier de soutien une plus grande flexibilité dans ce plan radial et d'obtenir ainsi un désaccouplement du bruit amélioré en conséquence De plus, par rapport à la configuration de palier connue avec des corps en caoutchouc obliques, les parties parallèles à l'axe des corps en caout- chouc permettent, lors de sollicitations axiales du palier, de plus grands mouvements relatifs entre les deux éléments de palier pour une même contrainte de poussée, et donc une augmentation de la flexibilité axiale du palier. Les parties des corps en caoutchouc disposées en oblique par rapport à l'axe du palier sont soumises à des contraintes de poussée et de compression qui se superposent, un choix correspondant de l'angle d'obliquité permettant de déterminer la part de la contrainte de compression et donc la flexibilité axiale du palier. La configuration du palier prévue par l'invention permet donc de faire varier ou encore de répartir les parts de contrainte de compres- sion et de poussée des corps en caoutchouc dans leurs différentes parties de manière à obtenir, même avec un mode de construction com- pact du palier, des flexibilités du palier qui se trouvent dans une re- lation mutuelle souhaitée. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un palier de soutien le long de la ligne I-I de la figure 2, la figure 2 est une vue en coupe transversale du palier de sou- tien le long de la ligne II-II de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du palier de sou- tien le long de la ligne III-III de la figure 2 et la figure 4 est une représentation schématique destinée à expli- quer les avantages que permet d'obtenir l'invention. La référence 10 désigne l'ensemble de plancher d'une voiture particulière et la référence 12 un cadre auxiliaire relié élastiquement à cet ensemble de plancher La liaison est réalisée à l'aide de paliers de soutien 14 qui, d'une manière connue, sont chacun emmanchés dans un oeillet récepteur 16 du cadre auxiliaire 12. Les paliers de soutien 14 présentent un élément extérieur de pa- lier 18 sous la forme d'une enveloppe de tôle périphériquement fermée, et un élément intérieur de palier 20 ou élément central de palier Un élément d'insertion élastique 22 en caoutchouc est vulcanisé entre les deux éléments de palier 18 et 20 Cet élément d'insertion constitue deux corps en caoutchouc du genre entretoises 24 et 26, mutuellement opposés Ces derniers peuvent, afin d'obtenir une flexibilité souhaitée du palier dans le plan radial a-a dans lequel ils se trouvent, présenter chacun un évidement 28 qui, comme le montre la figure 1, s'étend par- tiellement dans les corps en caoutchouc 24 et 26 dans la direction axiale du palier de soutien 14; mais ces évidements pourraient très bien diviser les corps en caoutchouc 24 et 26 sur la totalité de leur étendue axiale. Ces évidements 28 sont par exemple délimités latéralement par des faces planes 30 et 32, parallèles entre elles, des corps partiels en caoutchouc 34,36 et 38,40 ainsi formés Ces faces pourraient aussi, comme représenté en trait mixte, être disposées en formant entre elles un angle aigu ouvert radialement vers l'extérieur, selon la flexibilité de palier et l'allure de courbe caractéristique qui sont requises dans le plan radial a-a. Les corps partiels en caoutchouc 34,36, 38,40 présentent de pré- férence une section rectangulaire et sont vulcanisés sur des parties de face périphérique planes, mutuellement opposées 40,42, 44,46 et 48,50; 52,54, respectivement de l'élément extérieur de palier 18 et de l'élément intérieur de palier 20. Comme le montre la figure 1, les corps partiels en caoutchouc 34 à 40 s'étendent parallèlement à l'axe 56 du palier sur une partie b de leur longueur, qui correspond de préférence approximativement à la dimension axiale de l'oeillet récepteur 16 Leur partie restante c s'étend, dans la région d'une extrémité frontale du palier, entre les faces partielles désignées respectivement 58,62 et 60,64 de l'élément extérieur de palier 18 et de l'élément central de palier 20, faces par- tielles qui sont de préférence disposées en oblique vers l'extérieur, les parties obliques c des corps partiels en caoutchouc 34 à 40 étant prévues sur le côté frontal du palier qui est tourné vers l'ensemble de plancher 10. Les références 66 et 68 désignent des évidements approximative- ment réniformes, traversant le palier de soutien 14 dans le sens axial et associés à des parties de périphérie de l'élément central de palier qui sont mutuellement opposées dans un plan radial d-d perpendi- culaire au plan radial a-a, évidements dont la paroi de délimitation op- posée à l'élément central de palier 20 constitue pour ce dernier une butée radiale 70. L'enveloppe de tôle constituant l'élément extérieur de palier 18 est recouverte extérieurement d'une couche de caoutchouc 72 qui, se- lon la figure 1, forme à l'extrémité frontale inférieure du palier un bourrelet de soutien 74 qui recouvre verticalement le bord de l'oeillet récepteur 16 Dans le sens axial opposé, les parties de paroi disposées en oblique vers l'extérieur 58,62 de l'enveloppe de tôle 18 forment, comme le montre la figure 3, des butées de fixation en position. L'élément central de palier 20 peut, à l'aide d'une vis de fixation 76, être par exemple vissé à un élément de raccordement en forme de plaque 78 de l'ensemble de plancher 10, élément qui présente à cet effet un collet de centrage cylindrique 80, partant en saillie vers le bas et présentant un filetage intérieur, qui s'engage par complémenta- rité de forme dans un renfoncement 82 prévu du côté frontal de l'élément central de palier 20 A l'état vissé, l'élément central de palier 20 s'appuie par l'une de ses faces frontales contre l'élément de rac- cordement 78. La configuration du palier prévue par l'invention permet d'obtenir entre les rigidités du palier une relation qui ne peut pas être obtenue, pour un espace d'installation limité donné, avec des pa- liers de soutien connus du type mentionné en introduction. Dans ce contexte, afin d'expliquer les avantages qui peuvent être obtenus par l'invention, on se reportera à la figure 4. Sur cette figure, la référence 84 désigne un élément extérieur et la référence 86 un élément intérieur d'un palier de soutien connu du type mentionné en introduction La référence 88 désigne un de ses deux corps en caoutchouc, qui s'étendent sous un angle aigu par rap- port à l'axe 90 du palier Par rapport à une rigidité radiale souhaitée, relativement élevée, du palier dans la direction X, les corps en caout- chouc 48 sont soumis à des contraintes de poussée et de compression qui se superposent, les contraintes de compression étant nettement prépondérantes. La rigidité radiale souhaitée dans cette direction radiale exige donc une épaisseur e des corps en caoutchouc 88 qui, d'une part, ne peut offrir un désaccouplement satisfaisant du bruit entre le cadre auxiliaire et la carrosserie et qui, d'autre part, ne permet d'obtenir la flexibilité axiale souhaitée du palier que d'une manière limitée dans la direction axiale ou encore de soutien indiquée par la flèche 92. A la différence de cette situation, les corps en caoutchouc 24,26 dans la configuration selon l'invention peuvent, du fait de l'allure pa- rallèle à l'axe 90 du palier de leur partie b et de l'allure oblique de leur partie c sous un angle à déterminer, recevoir une dimension ra- diale nettement plus grande entre les deux éléments de palier 84,86 par rapport à la configuration de palier connue, ce qui permet une isolation améliorée en conséquence du bruit structurel. Il résulte de cette dimension radiale augmentée, pour une même contrainte de poussée des parties b et c des corps en caoutchouc, des courses accrues en conséquence de l'élément intérieur de palier 86, et donc une flexibilité axiale supérieure du palier. La part de contrainte de compression qui apparaît en cas de sollicitation axiale du palier est exclusivement active dans la partie oblique c des corps en caoutchouc 24 et 26, o elle se superpose à la contrainte de poussée de la partie c. Dans la direction radiale d-d, les corps partiels en caoutchouc 34 à 40 sont sollicités en poussée; comme le montre la figure 2, grâce au réglage de l'obliquité des corps partiels en caoutchouc 34 à 40, on peut obtenir dans ces corps partiels, dans la direction périphérique du palier, une part adéquate de contrainte de compression en vue d'obtenir une flexibilité radiale déterminée du palier. Par la forme donnée à l'espace intermédiaire 28 dans les corps en caoutchouc 24 et 26 afin d'augmenter leur surface libre, on peut ainsi adapter finement la flexibilité radiale du palier dans le plan ra- dial a-a, ou la définir de façon que la caractéristique élastique des corps en caoutchouc 24 et 26, alors sollicités en compression, se modi- fie d'une manière très progressive à la suite d'un déplacement radial prédéterminé de l'élément central de palier 20, par le fait que les faces latérales mutuellement voisines 30 et 32 des corps partiels en caout- chouc 34 à 40, faces qui s'incurvent alors vers l'extérieur, s'appliquent l'une contre l'autre. Les principaux paramètres de conception déterminants pour l'harmonisation des élasticités du palier de soutien selon l'invention sont: la qualité du caoutchouc, la dimension des corps en caoutchouc 24 et 26 en direction radiale (épaisseur de couche), leur hauteur et leur lar- geur, la valeur de l'angle d'obliquité des parties c des corps en caout- chouc, éventuellement la disposition d'espaces intermédiaires 28 ainsi que la courbure de corps en caoutchouc en une pièce 24 et 26 dans la direction périphérique du palier, ou encore une disposition oblique correspondante des corps partiels en caoutchouc 34 à 40, sous un angle obtus les uns par rapport aux autres. Une alternative à la configuration de palier décrite peut consis- ter à prévoir les corps en caoutchouc sous la forme de plaques plates recourbées d'une manière correspondante, qui sont vulcanisées entre des faces partielles planes et parallèles entre elles des deux éléments de palier, les faces partielles planes de l'élément extérieur pouvant être prévues sur les branches respectives d'un élément extérieur de palier en forme de U. REVENDICATIONS 1 Palier de soutien pour l'assemblage élastique de deux parties d'un véhicule, notamment pour relier un cadre auxiliaire à une carros- serie de véhicule, avec un élément extérieur de palier pouvant être fixé à l'une des parties de véhicule et un élément intérieur de palier pouvant être fixé à l'autre partie de véhicule, les éléments de palier présentant chacun, à partir de la même extrémité frontale du palier, une partie de face périphérique s'étendant avec la même obliquité vers l'intérieur, à laquelle se raccorde une partie de face périphérique pa- rallèle à l'axe, et avec des corps en caoutchouc introduits entre les deux éléments de palier et vulcanisés sur les deux éléments de palier au moins dans la région des parties de face périphérique parallèles à l'axe, c a r a c t é r i S é en ce que l'élément intérieur de palier ( 20) est réalisé d'une seule pièce et présente une section rhombique, en ce que l'élément extérieur de palier ( 18) présente des parties d'enveloppe ( 41,44; 48,52) parallèles aux faces de rhombe ( 42,46; 50,54) de l'élément intérieur de palier ( 20), et en ce que les corps en caoutchouc ( 24, 26) sont associés à la manière d'entretoises aux faces de rhombe ( 41,42; 44,46; 48,50; 52,54) et vulcanisés sur ces dernières. 2 Palier de soutien selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parties (b) des corps en caoutchouc du genre entretoises ( 24, 26) qui s'étendent parallèlement à l'axe ( 56) du palier sont les plus longues. 3 Palier de soutien selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les corps en caoutchouc ( 24, 26) présentent un évidement ( 28) qui s'étend au moins sur une partie de leur longueur axiale. 4 Palier de soutien selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des butées élastiques ( 70), mutuel- lement opposées, sont formées sur la périphérie intérieure de l'élément extérieur de palier ( 18) entre les corps en caoutchouc du genre en- tretoises ( 24, 26). Palier de soutien selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties obliques (c) des corps en caoutchouc sont prévues en dehors d'un élément récepteur ( 16) pour l'élément extérieur de palier ( 18).