Brevet FR2717236A1 — publié le 19950915

ARTICULATION ELASTIQUE La présente invention concerne une articulation, en particulier pour la liaison entre un bras tiré de suspension de roue et le train arrière d'un véhicule automobile, comportant des armatures intérieure et extérieure tubulaires coaxiales, reliées l'une à l'autre par adhérisation d'une masse de matière élastique intermédiaire. Le but de l'invention est principalement de faire en sorte que le rapport de la raideur axiale à la raideur radiale d'une telle articulation soit relativement élevé, cette raideur radiale étant considérée en particulier vis-àvis des efforts verticaux s'exerçant sur l'articulation (dont l'axe est supposé horizontal), ceci pour obtenir une bonne filtration des bruits de roulement sans nuire à la tenue de route, à savoir tout en assurant un excellent maintien des bras tirés vis-å-vis des efforts latéraux qui s'exercent sur eux dans les virages. Pour ce faire, on cherche à obtenir des raideurs axiale et radiale de l'articulation approximativement égales, ou tout au moins du même ordre de grandeur, alors que dans les articulations connues de ce type, on obtient couramment un rapport raideur axiale/raideur radiale de l'ordre de 1/2 à 1/4, ce qui est largement insuffisant. A cet effet, une articulation du type général défini au début est caractérisée en ce que l'une au moins desdites armatures comporte une partie en saillie radiale dirigée vers l'autre armature et dont une surface, inclinée sur l'axe commun des armatures, sert de base d'appui, à la fois en direction axiale et en direction radiale, à ladite masse adhérisée, grâce à quoi la raideur axiale de ladite masse est notablement augmentée, par rapport à sa raideur radiale. Grâce à cette surface de base d'appui inclinée sur l'axe, on conçoit que l'on pourra conférer à ladite masse de matière élastique une forme conique ou tout au moins en secteurs de cône, permettant d'atteindre le but visé, puisque cette masse s'arc-boutera ainsi entre les deux armatures, présentant donc entre elles une raideur axiale augmentée, avec une raideur radiale restant relativement faible, cette masse travaillant principalement en flexion vis-à-vis des efforts radiaux. Cette partie en saillie radiale pourra etre annulaire, c'est-à-dire de révolution, ou etre éventuellement réalisée sous la forme de plots successifs disposés annulairement ; elle peut aussi etre soit prévue intérieurement sur ladite armature extérieure, soit exterieurement sur ladite armature intérieure. Lorsque la partie en saillie radiale est prévue intérieurement sur ladite armature extérieure, il est avantageux de réaliser cette dernière en une matière plastique moulée, par exemple en polyamide. Lorsque, en même temps ou à titre d'alternative, cette partie en saillie radiale est prévue extérieurement sur ladite armature intérieure, il pourra étre avantageux de réaliser cette dernière à partir d'un tube métallique, un simple renflement de ce tube constituant alors ladite saillie radiale. Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut faire également en sorte que ladite partie en saillie radiale présente vers l'extérieur une surface d'appui de butée pour ladite masse de matière élastique, propre à limiter les débattements axiaux relatifs entre lesdites armatures. Bien entendu, cette surface sera de préférence perpendiculaire à l'axe commun des armatures. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on peut faire en sorte que l'épaisseur radiale de ladite partie en saillie radiale soit telle que pour un effort radial relatif déterminé entre lesdites armatures, elle puisse servir de butée pour l'armature qui lui est opposée, de sorte à limiter ainsi les débattements radiaux relatifs entre lesdites armatures. On voit donc que ladite partie en saillie radiale avantageusement annulaire - qui constitue la caractéristique principale de la présente invention possède trois fonctions essentielles 1 ) elle sert de base d'appui à la fois axial et radial à ladite masse de matière élastique, lui permettant de présenter entre les deux armatures un rapport de la rigidité axiale à la rigidité radiale relativement élevé, au moins voisin de 1. 2") elle peut servir commodément de butée axiale limitant les déplacements axiaux relatifs entre lesdites armatures 3 ) elle peut servir commodément de butée radiale limitant les déplacements radiaux relatifs entre lesdites armatures. Les caractéristiques susénumérées de l'invention n'empechent pas d'obtenir, de façon tout à fait classique, des caractéristiques de raideurs radiales différentes dans des directions radiales differentes, par exemple dans deux directions radiales perpendiculaires l'une à l'autre. Ainsi, on pourra par exemple augmenter la raideur radiale dans une direction donnée, par exemple la direction longitudinale du véhicule, tout en maintenant à une faible valeur la raideur radiale en direction verticale, en prévoyant que dans un plan horizontal (l'articulation étant supposée en position de montage normale), la masse de matière élastique sera adhérisée non seulement sur la surface inclinée de ladite partie en saillie radiale, mais également le long d'une géneratrice de ladite partie cylindrique de l'armature correspondante. Deux modes d'exécution de l'invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples nullement limitatifs, avec référence aux figures du dessin ci-annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en coupe axiale (selon deux plans axiaux orthogonaux) selon la ligne I-I de la figure 2, laquelle est une vue de dessus ; et - la figure 3 est une vue en coupe axiale montrant une variante. Sur les figures, l'armature extérieure, par exemple en polyamide moulé, est référencée 1, l'armature intérieure coaxiale, par exemple un tube d'acier, est référencée 2, et la masse de matiere élastique adhérisée entre elles, par exemple du caoutchouc, est reférencée 3. En 4 on a représenté pour mémoire une pièce métallique dans une ouverture de laquelle l'armature extérieure 1 est emmanchée, et qui fait partie par exemple de la structure d'un bras tiré de suspension arrière de véhicule, le tube intérieur 2 étant alors solidarisé de la caisse du véhicule. Sur la figure 1, la partie en saillie radiale - annulaire dans cet exemple est référencée 5. Elle possède une surface inférieure 6 inclinée sur l'axe commun des deux armatures, et une surface supérieure 7 perpendiculaire à cet axe. On voit, en particulier sur la demi-coupe de droite de la figure 1, que la surface annulaire inclinée 6 sert ainsi de base d'appui à la fois radial et axial pour la masse de matière élastique 3 qui est adhérisée d'une part sous cette surface 6 et d'autre part le long d'une partie 10 de la longueur du tube intérieur 2, décalée axialement par rapport au niveau auquel se situe la partie en saillie radiale 5. Cette partie d'adhérisation 10, dans le cas de cet exemple, occupe pratiquement toute la moitié inférieure (sur la figure 1) du tube intérieur 2. La masse de caoutchouc 3 possède donc une forme conique sur au moins une partie de son pourtour, ou une forme en secteurs de cône, qui lui permet de présenter entre les deux armature s 1 et 2 un rapport de la raideur axiale à la raideur radiale relativement important, de l'ordre de 1. Quant à la surface supérieure 7 de la partie 5, on voit qu'elle sert de base d'appui pour une partie 8 de la masse de caoutchouc, interposée entre la surface 7 et une surface exterieure de butée (non représentée sur la figure) perpendiculaire à l'axe de l'articulation et solidaire de l'armature intérieure 2, ce qui fournit la butée axiale mentionnée plus haut. D'autre part, on conçoit que la partie en saillie radiale 5, recouverte d'une mince couche de caoutchouc, permettra aussi de limiter les debattements radiaux relatifs des deux armatures, une gorge vide de caoutchouc 9 étant ménagée autour de l'armature intérieure 2, au niveau de la partie en saillie radiale 5. Sur la demi-coupe axiale de gauche de la figure 1, on a représenté la possibilité d'obtenir dans le caoutchouc, par moulage, deux surépaiseurs de butée diamétralement opposées 8', entrant donc en jeu avant les butées 8, ce qui donne un effet progressif de la mise en butée axiale de l'articulation. Pour fixer les idées, on peut noter ici que la disposition de cette articulation par rapport aux axes du véhicule pourra être typiquement la suivante : l'axe commun des armatures (axe vertical sur la figure 1) est transversal par rapport au véhicule et horizontal, constituant l'axe d'articulation des deux bras tirés ; l'axe de coupe vertical de la figure 2 est aussi vertical après montage de l'articulation sur le vehicule ; et l'axe de coupe horizontal est disposé selon l'axe longitudinal du véhicule. Ainsi on voit que la raideur radiale en direction horizontale sera plus forte que la raideur radiale en direction verticale lorsque, comme cela a aéja été mentionné plus haut, on prévoit que dans ce plan horizontal, la masse de caoutchouc 3 est adherisee à la fois sur la surface inclinée 6 de la saillie 5, et le long de deux génératrices 11 diamétralement opposées de la partie cylindrique de l'armature extérieure 1 (voir demi-coupe gauche de la figure 1), Enfin on a représenté sur la figure 3 la possibilité de faire coopérer la surface inclinée 6 d'une partie en saillie radiale 5 de l'armature extérieure 1 avec une surface inclinée 6', prévue sur un renflement 5' de l'armature intérieure 2, ce qui permet de faciliter l'arc-boutement de la masse de caoutchouc conique 3 entre ces deux armatures, et d'assurer là encore une augmentation notable du rapport raideur axiale/raideur radiale. REVENDICATIONS 1. Articulation, en particulier pour la liaison entre un bras tiré de suspension de roue et le train arrière d'un véhicule automobile, comportant des armatures intérieure (2) et exterieure (1) tubulaires coaxiales, reliées l'une à l'autre par adhérisation d'une masse de matière élastique intermediaire (3), caractérisée en ce que l'une au moins (1) desdites armatures comporte une partie en saillie radiale (5) dirigée vers l'autre armature (2) et dont une surface (6), inclinée sur l'axe commun des armatures, sert de base d'appui, à la fois en direction axiale et en direction radiale, à ladite masse (3) adherisée, grâce à quoi la raideur axiale de ladite masse est notablement augmentee, par rapport à sa raideur radiale. 2. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite partie en saillie radiale (5) est annulaire. 3. Articulation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite partie en saillie radiale (5) est prévue intérieurement sur ladite armature extérieure (1), celle-ci étant en matière plastique moulee. 4. Articulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite partie en saillie radiale (5') est prévue extérieurement sur ladite armature intérieure (2), celle-ci étant constituée d'un tube métallique pourvu à cet effet d'un renflement. 5. Articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite partie en saillie radiale (5) présente vers l'extérieur une surface d'appui de butée (7) pour ladite masse de matière élastique (3), propre à limiter les débattements axiaux relatifs entre lesdites armatures. 6. Articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'épaisseur radiale de ladite partie en saillie radiale (5) est telle que pour un effort radial relatif déterminé entre lesdites armatures, elle puisse servir de butée pour l'armature (2) qui lui est opposée, de sorte à limiter ainsi les débattements radiaux relatifs entre lesdites armatures. 7. Articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que dans un plan radial donné, la masse de matière élastique (3) est adhérisee sur ladite surface inclinée (6) de la partie en saillie radiale (5), ainsi que le long d'une génératrice (11) de la partie cylindrique de l'armature correspondante (1).