Brevet FR2684903A1 — publié le 19930618

L'invention concerne le domaine des articulations élastiques fabriquées par liaison d'une bague en composition élastomérique à deux armatures rigides coaxiales dont l'une sera, au montage, prise en chape sur un axe fixe. Le procédé de fabrication applique une mise en forme par déformation de matière à froid à ladite armature interne. Dans la demande de brevet FR 91-09405, est décrit un procédé de formage à froid par déformation de matière, essentiellement de l'acier mi-dur, déformation appliquée sur la douille interne d'une articulation élastique après sa réalisation par moulage. Le procédé est appliqué avant ou après le dudgeonnage généralement pratiqué pour améliorer par précontrainte la tenue à la fatigue alternée de la composition élastomérique qui constitue le manchon élastique intimement lié à ladite armature interne et à une bague extérieure qui lui est coaxiale. L'invention décrite dans ce document porte sur la réalisation d'une surépaisseur annulaire à l'une au moins des extrémités de la douille interne brute, la zone à déformer étant enfermée dans des demi-matrices qui imposent la forme extérieure à ladite douille interne, au moyen d'une bouterolle basculant autour d'un axe oblique pour provoquer le fluage local de la matière, la réaction à la force exercée s'appliquant sur la face plate brute opposée. Dans le procédé, la bouterolle agit bien de façon tangente quasiponctuelle, étant montée libre de tourner autour de l'axe oblique qui décrit une trajectoire conique de faible angle. La courte ligne d'appui tournante peut exercer des pressions énormes, qui provoquent la déformation plastique du métal enfermé de façon précise par les demi-matrices. En variante, apportant une amélioration, l'angle peut varier élastiquement de façon à chasser le métal, d'abord coniquement puis radialement vers l'extérieur, avant que la ligne d'appui ne se redresse, dans le plan de la face plane terminant la douille interne. Le présent perfectionnement propose d'aménager la forme d'au moins une des faces planes d'extrémité de la douille interne d'une articulation élastique munie d'une surépaisseur annulaire améliorant la fonction de répartition de la force axiale, lors de la prise en chape de ladite douille interne. La surface en est accrue de façon à éviter la détérioration statique ou dynamique de la tôle venant généralement en appui sur ladite face plane de la douille interne, après montage. Le présent perfectionnement porte donc sur un procédé de formage, après moulage, d'une surépaisseur annulaire à l'une au moins des extrémités de la douille interne d'une articulation élastique constituée d'un manchon élastique intimement lié à ladite douille interne et à une bague extérieure qui lui est coaxiale, la zone correspondante étant déformée par fluage local de la matière, sous l'action tangentielle d'une bouterolle basculant autour d'un axe oblique tournant autour de l'axe de révolution de ladite articulation élastique, perfectionnement caractérisé en ce que la forme de l'une au moins des faces planes de ladite douille interne est complétée par au moins un élément saillant constitué d'une nervure cylindrique saillante ou de cannelures radiales en relief, traces d'empreintes circulaires ou radiales portées en creux par la face faiblement conique de la bouterolle, pour améliorer la tenue aux efforts radiaux ou de rotation sur ladite face plane d'appui lors de la prise en chape de la douille interne après le montage. Le perfectionnement sera mieux compris à la lecture de la description accompagnant les dessins dans lesquels - la figure 1 est une coupe axiale partielle de l'articulation élastique façonnée par le bouterollage - la figure 2 est une vue en bout de la face plane de sa douille interne, complétée par deux nervures cylindriques saillantes constituant l'élément saillant, conformément au présent perfectionnement - la figure 3 est une vue en bout de la même face plane garnie de cannelures constituant une variante de l'élément saillant ; - les figures 4a et 4b sont la coupe et la vue en bout d'une solution combinant les deux variantes précédentes. La figure 1 décrit un perfectionnement applicable à la face plane (5) qui termine la douille interne (1) d'une articulation élastique pour en améliorer la prise en chape par les flans de tôle sur laquelle l'articulation est serrée, au montage, par boulonnage. Le fonctionnement de la bouterolle (13) ne s'oppose pas à ce que soit aménagée sa face conique, de faible angularité par rapport à un plan, qui tourne tangentiellement sans frictions selon une courte ligne d'appui sur le plan de la face brute (15) devenant, sous l'effet de la déformation, face plane (5) en léger retrait. La ligne d'appui tourne dans un plan défini par l'axe oblique (14) mais sans frictions, circonférentielles ou radiales, engendrant elle-même un plan où peut rester marquée en relief la trace des empreintes correspondant à celles portées en creux par ladite bouterolle (13) pour former au moins un élément saillant. Les figures 1 et 2 montrent en coupe axiale et en bout, le cas où ledit élément saillant est constitué de deux petites nervures cylindriques saillantes (18) marquées en relief par rapport à la face plane (5) de ladite douille interne (1). L'intersection de l'axe de révolution de l'articulation élastique (et de la machine) avec l'axe oblique (14) conserve, dans cette rotation, un même centre à l'empreinte marquée sur la bouterolle (13) et à la trace correspondante. De ce fait, ladite face plane (5) reçoit au moins une nervure cylindrique saillante (18) et, préférentiellement, deux comme représenté. Leur section est, par exemple triangulaire, à sommet et raccordements arrondis et la surépaisseur déborde au plus de 0,5 mm par rapport à la face plane. Lors de la prise en chape ultérieure, au cours du montage, un serrage élastique décrivant une course d'au moins cette valeur viendra imprimer la trace de cette nervure cylindrique saillante (18) dans le flan de tôle en regard, dont la dureté est généralement inférieure à celle de la douille interne (1). Ainsi, les efforts radiaux appliqués à l'articulation élastique, qui seraient capables de provoquer, en fatigue répétitive, un déplacement de l'axe avec matage dans son alésage, sont-ils beaucoup mieux contenus, même en cas de serrage défaillant du boulonnage axial, par la localisation des contraintes à la suite de cette création d'appuis résistant aux efforts parallèles à la face. Des débattements exagérés exceptionnels, en rotation, permettent encore, sans modification de la géométrie du train de suspension considéré, un rééquilibrage des contraintes, si besoin est, dans l'articulation élastique, lorsqu'elle recentre son orientation sur une valeur moyenne par rapport aux débattements dynamiques, grâce à un léger glissement desdites nervures cylindriques saillantes (18) dans leur trace sur le flan de tôle. La figure 3 prévoit, au contraire, le cas où le constructeur cherche à s'opposer à toute rotation de l'articulation élastique prise en chape par sa douille interne (1) lorsque le serrage axial devient défaillant. L'élément saillant est alors constitué de cannelures radiales en relief (19) disposées selon des génératrices. Elles sont, dans ce but, marquées sur le métal de la douille interne (1) par des empreintes en creux portées par la face faiblement conique de la bouterolle (13). Ces empreintes s'impriment lors de la rotation de la courte ligne d'appui dans le plan défini par l'axe oblique (14) qui tourne autour de l'axe géométrique de la pièce. D'épaisseur 0,3 ou 0,4 mm, ces cannelures radiales en relief (19) sont susceptibles, comme le font les nervures cylindriques saillantes (18), de s'imprimer, lors du serrage axial, au montage, dans le flan de la tôle en regard. La tenue en rotation, tout autant que la résistance aux efforts radiaux, en sont nettement améliorées, même sous faible serrage axial. Les empreintes des deux types d'élément saillant, figurant en creux sur le métal de grande dûreté de la bouterolle (13), peuvent être obtenues par un meulage au cours de la fabrication de celle-ci et viennent donc en relief sur la face plane (5) de la douille interne (1). Les figures 4a et 4b sont, dans deux plans perpendiculaires, une coupe axiale et la vue en bout d'une combinaison selon les deux variantes qui viennent d'être décrites. Au moins une nervure cylindrique saillante (18), ou, préférentiellement deux, comme illustré, concentriques, ont leur centre commun sur l'axe de la douille interne (1) et, en outre, dans la partie annulaire située entre elles, sont marquées des cannelures radiales en relief (19) qui reproduisent l'empreinte en creux réalisée sur la face quasiplane de la bouterolle (13). Cette dernière est, dans tous les cas, centrée et maintenue sur l'axe de l'articulation élastique par l'existence à son extrémité d'un téton faiblement conique (20). Le mouvement faiblement conique de l'axe oblique (14) fait engendrer, par ledit téton faiblement conique (20) un cylindre qui se confond avec l'alésage de la douille interne (1). Ainsi, malgré les déformations plastiques de la matière, la perpendicularité dudit cylindre est-elle contrôlée par rapport à la face plane (5) garnie des nervures cylindriques saillantes (18) et des cannelures radiales en relief (19). La nutation du téton faiblement conique (20) dans le cylindre se fait avec de légers pivotements superficiels tout à fait admissibles, réalisant éventuellement un chanfrein (17), utile lors du boulonnage. Au contraire, la rotation (autour de l'axe de révolution de l'articulation élastique) de la courte ligne d'appui entre la bouterolle (13) et la face plane (5) de la douille interne (1) se fait sans glissements, permettant la reproduction à chaque tour de la trace laissée par les empreintes portées en creux par la bouterolle (13). Le présent perfectionnement, décrit pour la réalisation d'éléments saillants tels que des nervures cylindriques saillantes ou des cannelures radiales en relief, combine à la déformation de matière, par fluage localisé qui forme la surépaisseur annulaire, une technique similaire à celle du moletage cylindrique. Il est évident, pour l'homme de l'art, que d'autres formes d'éléments saillants peuvent être réalisées avec des outils d'empreintes appropriées. De même, le technicien du bouterollage peut, suivant les désirs du constructeur, combiner ou non, sur l'une ou les deux faces de la douille interne, la présence de nervures, de cannelures ou de tout élément saillant et de toute association résultant de cette conception sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Perfectionnement à un procédé de formage, après moulage, d'une surépaisseur annulaire (6) à l'une au moins des extrémités de la douille interne (1) d'une articulation élastique constituée d'un manchon élastique (3) intimement lié à ladite douille interne (1) et à une bague extérieure (2) qui lui est coaxiale, la zone correspondante étant déformée, par fluage local de la matière, sous l'action tangentielle d'une bouterolle (13) basculant autour d'un axe oblique (14) tournant autour de l'axe de révolution de ladite articulation élastique, perfectionnement caractérisé en ce que la forme de l'une au moins des faces planes (5) de ladite douille interne (1) est complétée par au moins un élément saillant (18, 19), trace d'empreintes circulaires ou radiales portées en creux par la face faiblement conique de la bouterolle (13), pour améliorer la tenue aux efforts alternés exercés sur ladite face plane (5) d'appui lors de la prise en chape de ladite douille interne (1) après le montage. 2. Perfectionnement à un procédé de formage d'une surépaisseur annulaire (6) à l'une au moins des extrémités de la douille interne (1) d'une articulation élastique, selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément saillant de la face plane (6) est une nervure cylindrique saillante (18), concentrique à l'axe de révolution de l'articulation élastique, réalisée pour améliorer la tenue aux efforts radiaux exercés en service sur la face plane (5) de ladite douille interne (1). 3. Perfectionnement à un procédé de formage d'une surépaisseur annulaire à l'une au moins des extrémités de la douille interne (1) d'une articulation élastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément saillant de la face plane (5) est formé de cannelures radiales en relief (19), de façon à améliorer la tenue aux efforts de rotation exercés sur ladite face plane (5) de ladite douille interne (1). 4. Perfectionnement à un procédé de formage d'une surépaisseur annulaire (6) à l'une au moins des extrémités de la douille interne (1) d'une articulation élastique, selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face plane (5) de ladite douille interne (1) porte une combinaison d'au moins une nervure cylindrique saillante (18) et de cannelures radiales en relief (19), pour améliorer la tenue simultanée aux efforts radiaux et de rotation exercés sur ladite face (5) de ladite douille interne (1). 5. Articulation élastique dont la douille interne (1) comporte des surépaisseurs annulaires (6), caractérisée en ce que l'une au moins des faces planes (5) de ladite douille interne (1) comporte au moins un élément saillant (18), (19) réalisé conformément au procédé objet des revendications 1 à 4.