Brevet FR2702696A1 — publié le 19940923

i Dispositif antivibratile La présente invention concerne un dispositif anti- vibratile comportant un corps de base élastique tubulaire aux extrémités duquel sont assujetties des parties à relier. Dans la Demande de brevet allemand mise à l'inspec- tion publique N O 4002459 est décrite une machine-outil qui, guidée manuellement et entraînée par un moteur, est munie d'une partie formant poignée découplée de la machine-outil par des dispositifs antivibratiles Le dispositif antivibra- tile est constitué par un corps de base élastique tubulaire. La matière constitutive du corps de base est du caoutchouc. Aux deux extrémités du corps de base sont fixées les parties à relier, à savoir respectivement le moteur et la partie for- mant poignée A cette fin il est ménagé à chacune des deux extrémités une rainure périphérique, ou gorge, dans lesquel- les les parties à relier, ou une pièce intermédiaire, sont assujetties de telle manière que la dilatation radiale du corps de base au niveau de ces gorges se trouve empêchée. Pour assujettir le corps de base il est glissé dans celui-ci des tampons ou couvercles dont le diamètre extérieur est plus grand que le diamètre intérieur du corps de base de sorte que la matière constitutive du corps de base élastique est soumi- se, dans la région des gorges, à une force dirigée radiale- ment vers l'extérieur, de sorte que gorges sont poussées de façon à venir en prise avec une pièce complémentaire corres- pondante de la partie à relier ou de la pièce intermédiaire. Le pouvoir amortissant d'un dispositif antivibrati- le individuel dépend de façon déterminante de l'élasticité et/ou des propriétés d'amortissement de la matière constitu- tive du corps de base Les propriétés d'amortissement de vi- brations de la partie formant poignée peuvent être sensible- ment améliorées par une disposition appropriée des disposi- tifs antivibratiles sur le moteur. Les dispositifs antivibratiles cités ont pour in- convénient qu'au moins trois éléments constitutifs sont uti- lisés, à savoir un corps de base et deux tampons ou couver- cles En outre, lors du montage le corps de base doit être accessible à ses deux extrémités. La présente invention a pour but de perfectionner un dispositif antivibratile du genre cité en premier de telle manière que, pour un montage facilité, le nombre des éléments constitutifs se trouve réduit. Ce but est atteint, pour un dispositif antivibrati- le comportant un corps de base élastique tubulaire aux extré- mités duquel sont assujetties des parties à relier, selon l'invention par le fait que dans le corps de base est logée une cheville en forme d'haltère qui est constituée par un élément de liaison avec des pièces à serrer disposées aux extrémités de ce dernier, les pièces à serrer étant limitées dans leur mouvement en direction axiale. Ce dispositif antivibratile selon l'invention a pour avantage qu'il n'est utilisé que deux éléments constitu- tifs, ce qui réduit le coût de fabrication En outre, le mon- tage du dispositif antivibratile peut s'effectuer simplement en glissant la cheville en place dans le corps de base Ce glissement en place peut s'effectuer à partir des deux extré- mités du corps de base et a pour avantage que le montage est possible même en des endroits difficilement accessibles Les propriétés d'amortissement du dispositif antivibratile dépen- dent à cet égard de la résistance à l'encontre de laquelle les pièces à serrer peuvent être déplacées axialement. Selon l'invention l'élément de liaison est consti- tué, soit d'une matière rigide ou sensiblement rigide, soit d'une matière élastique S'il est en une matière élastique, des oscillations d'une pièce à serrer sont transmises de ma- nière amortie à l'autre pièce à serrer. Dans une forme de réalisation avantageuse le corps de base présente à chacune de ses extrémités une rainure ex- térieure périphérique, ou gorge, dans lesquelles les parties à relier, ou la pièce intermédiaire, sont assujetties de ma- nière à resserrer la périphérie Selon l'invention il se trouve dans la région d'une rainure extérieure, ou gorge, du côté intérieur du corps de base, un appui recevant la premiè- re pièce à serrer et qui présente une surface d'appui adaptée à cette première pièce à serrer Ainsi la première pièce à serrer se trouve avantageusement à peu près assujettie axia- lement, c'est-à-dire en première approximation montée axiale- ment fixe. Avantageusement la première pièce à serrer en place présente la forme d'une boule, d'un cylindre ou d'un tonneau. Dans le cas de la forme sphérique de la pièce à serrer, la région de contact avec le corps de base est plus réduite que dans le cas de la pièce à serrer en forme de tonneau En re- vanche, la pièce à serrer sphérique peut plus facilement ef- fectuer une rotation De plus, un coulissement axial dans la direction de l'axe longitudinal du corps de base est possible avec peu de résistance. De préférence, la première et la seconde pièce à serrer présentent une même forme et sont donc notamment tou- tes deux sphériques, cylindriques ou en forme de tonneau, l'appui correspondant de la première pièce à serrer présen- tant une surface d'appui adaptée à celle-ci. Afin que la cheville puisse exercer une pression sur le corps de base dans la région de la rainure radiale le diamètre des pièces à serrer est selon l'invention légèrement supérieur au diamètre intérieur correspondant du corps de base. La matière constitutive des pièces à serrer est sensiblement non élastique et, en particulier, un métal ou une matière plastique. Afin de faciliter le montage il peut être prévu au moins dans une pièce à serrer une rainure périphérique, ou gorge, disposée perpendiculairement à l'axe longitudinal et qui peut servir de rainure pour l'engagement d'un outil. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente une première forme de réa- lisation d'un corps de base d'un dispositif antivibratile; la figure 2 représente une cheville avec des pièces à serrer sphériques; la figure 3 représente un dispositif antivibratile avec des éléments constitutifs selon les figures 1 et 2, à l'état monté; la figure 4 représente une cheville avec des pièces à serrer sphériques et des gorges pour l'engagement d'un ou- til; la figure 5 représente une deuxième forme de réali- sation d'un corps de base; la figure 6 représente une cheville avec des pièces à serrer en forme de tonneau; la figure 7 représente un dispositif antivibratile selon les figures 5 et 6, à l'état monté; la figure 8 représente un dispositif antivibratile avec un élément de liaison élastique, à l'état monté; et la figure 9 représente encore une autre forme de réalisation comportant un élément de liaison rigide. Sur la figure 1 est représenté, en coupe longitudi- nale, un corps de base annulaire 1 constitué d'une matière élastique (caoutchouc) et également appelé, compte tenu de sa fonction, tampon amortisseur annulaire Le corps de base 1 est monté entre le moteur d'une machine-outil guidée manuel- lement et sa partie formant poignée, pour atténuer la trans- mission des vibrations, se produisant lors du fonctionnement du moteur, à la partie formant poignée et permettre ainsi un guidage sûr de l'appareil. Le corps de base 1 est réalisé sous une forme tubu- laire La paroi intérieure 11 du corps de base 1 se compose d'un premier tronçon tubulaire 12 qui, par l'intermédiaire d'un épaulement annulaire circulaire 17 en forme de remblai, se prolonge sous la forme d'un évidement sphérique 13, et d'un deuxième tronçon tubulaire 14 qui fait suite dans la di- rection longitudinale à l'évidement sphérique 13 et présente un diamètre intérieur 16 inférieur à celui du premier tronçon tubulaire 12 De plus, le second tronçon tubulaire 14 est nettement plus court dans la direction longitudinale que le premier Le diamètre intérieur maximal 19, limité par l'évi- dement sphérique 13, correspond sensiblement au diamètre in- térieur 15 du premier tronçon tubulaire 12 L'épaulement an- nulaire circulaire 17 en forme de remblai précité et l'évide- ment sphérique 13 forment ensemble un appui 9 pour une pièce à serrer, comme décrit ci-après. La paroi extérieure du corps de base 1 est cylin- drique Elle présente deux rainures annulaires extérieures, ou gorges, 7 et 8 perpendiculaires à l'axe longitudinal 6 du corps de base Les deux gorges 7, 8 sont disposées à une même distance déterminée des côtés frontaux 23; 24 du corps de base 1, la gorge 8 étant disposée centralement au-dessus de l'évidement précité 13 de la paroi intérieure 11 et la gorge 7 étant disposée au-dessus du tronçon tubulaire 12 de la pa- roi intérieure 11 Dans la région de la gorge 7 le corps de base 1 présente un épaississement périphérique qui correspond à peu près à la profondeur de la gorge 7. Sur la figure 2 est représentée une cheville 2 en forme d'haltère qui est constituée par une barre 3 aux extré- mités de laquelle sont montées deux pièces à serrer sphéri- ques 4, 5 de dimensions égales Cette cheville 2 est intro- duite dans l'espace creux du corps de base 1 réalisé selon la figure 1 (voir la figure 3). Comme le montre la figure 2, l'épaisseur des deux pièces à serrer 4, 5 est supérieure aux diamètres intérieurs 15, 16 formés par les deux tronçons tubulaires 12, 14 de la paroi intérieure il et au diamètre intérieur maximal 19 limi- té par l'évidement sphérique 13 (voir la f iugre 1) Ainsi le corps de base 1 est dilaté radialement par les pièces à ser- rer sphériques 4, 5 Les pièces à serrer 4, 5 sont, elles, ainsi "serrées en place" La dilatation radiale du corps de base 1 est empêchée dans la région des rainures extérieures, ou gorges, 7 et 8 par les parties (carter-moteur et partie formant poignée) mises en place en ces endroits L'une 4 des deux pièces à serrer est montée dans l'appui 9 décrit à pro- pos de la figure 1 et, grâce à la forme de réalisation de cet appui avec l'épaulement annulaire circulaire 17 en forme de remblai, assujettie axialement dans cet appui 9 Une seconde pièce à serrer 5 est montée dans la région du premier tronçon tubulaire 12 de la paroi intérieure 11, le centre de cette pièce à serrer étant placé sous la gorge 7 Le corps de base 1 réalisé en une matière élastique (par exemple du caout- chouc) peut être amené à coulisser sur cette seconde pièce à serrer 5 à l'encontre d'une résistance de frottement, alors5 qu'il est assujetti à peu près de manière fixe axialement sur la première pièce à serrer 4 Lors du montage la cheville 2 doit être glissée, avec un certain effort, longitudinalement dans l'espace creux du corps de base 1 Pour faciliter le montage un bord intérieur 20, au niveau du passage du côté frontal 23 au premier tronçon tubulaire 12 de la paroi inté- rieure, est légèrement chanfreiné De la même manière un bord extérieur 21, situé au passage du côté frontal concerné 23, 24 à la paroi extérieure du corps de base 1, est lui aussi chanfreins. La figure 4 montre une cheville 2, comme celle déjà décrite à propos de la figure 2; cependant, en l'occurrence il est ménagé dans chacune des deux pièces à serrer 4, 5 une rainure périphérique, ou gorge, 10 disposée perpendiculaire- ment à l'axe longitudinal 6 La gorge 10 se trouve chaque fois à l'extrémité des pièces à serrer 4, 5 qui est éloignée de la barre 3 et sert à la mise en prise d'outils, de sorte que le montage et le démontage se trouvent facilités. La figure 5 montre un corps de base 1, comme celui déjà représenté sur la figure 1, l'évidement sphérique 13 (figure 1) étant en l'occurrence cependant remplacé par un évidement 25 en forme de tonneau. La figure 6 montre une cheville 2, analogue à celle de la figure 2, sauf que les pièces à serrer 4, 5 ne sont pas sphériques mais en forme de tonneau, comme le sont également les évidements correspondants 25 de la paroi intérieure il du corps de base 1 selon la figure 5. Si à présent la cheville 2 avec les pièces à serrer 4, 5 en forme de tonneau est introduite dans l'espace creux du corps de base 1, comme représenté sur la figure 7, alors on obtient, du fait de la forme de réalisation en tonneau, une plus grande aire de frottement que dans le cas de la for- me de réalisation sphérique, de sorte que les pièces à serrer 4 sont plus fortement assujetties axialement que dans la for- me de réalisation de la figure 3 Les figures ne respectent pas entre elles une même échelle, c'est-à-dire que les che- villes 3 des figures 2, 4 et 6 sont représentées de manière agrandie par rapport aux corps de base correspondants 1 des figures 1 et 5. Si la partie de carter 30 (figure 7) se déplace par rapport à la partie de carter 31 dans le sens de la flèche 40 alors la pièce à serrer 5 est déplacée dans le sens de la flèche 41 Dans ce cas la pièce à serrer 4 tourne dans l'ap- pui 9 du corps de base 1, alors qu'elle est axialement fixe par rapport au corps de base 1 Du fait de ce mouvement de rotation la pièce à serrer 5 est amenée à effectuer le trajet de coulissement axial x dans le corps de base 1; les carac- téristiques d'amortissement de vibrations du dispositif dans son ensemble restent conservées en dépit de la cheville 2 ré- alisée en une pièce et montée dans les deux parties de carter , 31 Dans la pratique on a ainsi même pu constater des ca- ractéristiques d'amortissement améliorées par rapport à des formes de réalisation désavantageuses. La figure 8 représente une cheville 2, comme celle représentée sur la figure 2, mais l'élément de liaison, c'est-à-dire la barre 3, entre les deux pièces à serrer 4, 5 est, dans cette forme de réalisation, fabriqué en une matière élastique et permet ainsi, grâce à la liaison élastique, d'obtenir un amortissement additionnel des forces agissant sur l'une des pièces à serrer 4, 5, avant que celles-ci soient transmises à l'autre pièce à serrer 4, 5. o La figure 9 montre une autre forme de réalisation dans laquelle une cheville 2 avec deux pièces à serrer 4, 5 est montée dans un corps de base 1 L'élément de liaison, c'est-à-dire la barre 3, est rigide dans cette forme de réa- lisation Contrairement aux formes de réalisation décrites précédemment (figures 3 et 7), les deux pièces à serrer 4, 5 sont, en coupe, non pas sphériques ou en forme de tonneau, mais cylindriques Dans cette forme de réalisation aucune des pièces à serrer 4, 5 n'est montée dans un appui Le corps de base 1 présente un évidement cylindrique 27 qui est limité des deux côtés frontaux par un resserrement périphérique 28. Les pièces à serrer 4, 5 prennent chacune appui sur ce res- serrement périphérique, ou épaulement, 28 de sorte que leur mouvement axial est limité Les parties resserrées périphéri- ques 28 présentent un diamètre radial tel que la cheville 2 puisse, moyennant un élargissement des parties périphériques resserrées 28, être glissée à travers celles-ci dans le corps de base 1. REVENDICATIONS 1 Dispositif antivibratile comportant un corps de base élastique tubulaire ( 1) aux extrémités duquel sont assujet- ties des parties à relier, caractérisé en ce que dans le corps de base ( 1) est logée une cheville ( 2) en forme d'hal- tère qui est constituée par un élément de liaison aux extré- mités duquel sont disposées des pièces à serrer ( 4, 5), les pièces à serrer ( 4, 5) étant limitées dans leur mouvement en direction axiale. 2 Dispositif antivibratile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de liaison est en une matière sensiblement rigide. 3 Dispositif antivibratile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de liaison est en une matière élastique. 4 Dispositif antivibratile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une première pièce à serrer ( 4) est à peu près assujettie axialement par rapport à l'axe longitudinal ( 6) du corps de base ( 1) et une seconde pièce à serrer ( 5) est montée de façon à pouvoir cou- lisser axialement. Dispositif antivibratile selon l'une quelconque des revendications précédentes, le corps de base ( 1) présentant à chacune de ses extrémités une rainure extérieure périphéri- que, ou gorge, ( 7, 8) au niveau desquelles les parties à re- lier, ou une pièce intermédiaire, sont assujetties de façon à resserrer la périphérie, caractérisé en ce que dans la région d'une rainure extérieure, ou gorge, ( 8) est disposé, sur le côté intérieur du corps de base, un appui ( 9) destiné à rece- voir la première pièce à serrer ( 4) et présentant une surface d'appui adaptée à la première pièce à serrer ( 4). 1 1 6 Dispositif antivibratile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pièces à serrer ( 4, 5) prennent appui sur une partie périphérique resserrée du corps de base ( 1). 7 Dispositif antivibratile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première pièce à serrer ( 4) présente une forme sphérique, en tonneau ou cylindrique. 8 Dispositif antivibratile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première ( 4) et la seconde pièce à serrer ( 5) présentent la même for- me. 9 Dispositif antivibratile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre des pièces à serrer ( 4, 5) est légèrement supérieur au diamè- tre intérieur correspondant du corps de base ( 1). Dispositif antivibratile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins dans une pièce à serrer ( 4, 5) est ménagée une rainure péri- phérique, ou gorge, ( 10) servant à l'engagement d'un outil.