Brevet FR2849907A1 — publié le 20040716

Articulation antivibratoire hydraulique à butées axiales, véhicule équipé d'une telle articulation, et procédé de fabrication d'une telle articulation. La présente invention est relative aux articulations antivibratoires hydrauliques, aux véhicules équipés de telles articulations, et aux procédés de fabrication de telles articulations. Plus particulièrement, l'invention concerne une 10 articulation antivibratoire hydraulique destinée à être interposée entre des premier et deuxième éléments rigides pour amortir des vibrations au moins selon un premier axe, cette articulation étant adaptée pour être emboîtée dans un logement appartenant au deuxième élément rigide, et 15 ladite articulation comportant: - une armature rigide intérieure qui s'étend longitudinalement selon un deuxième axe perpendiculaire au premier axe et qui est destinée à être solidarisée avec le premier élément rigide, - une armature rigide extérieure qui présente une forme tubulaire centrée sur le deuxième axe et qui entoure l'armature intérieure, cette armature extérieure présentant un certain diamètre intérieur et un certain diamètre extérieur, - un corps en élastomère reliant entre elles les armatures intérieure et extérieure en délimitant avec celles-ci au moins deux chambres hydrauliques remplies de liquide, qui sont disposées de part et d'autre de l'armature intérieure et qui sont reliées entre elles par 30 au moins un passage étranglé , - une armature intermédiaire rigide qui est noyée dans le corps en élastomère au voisinage de l'armature extérieure et qui est évidée en regard des chambres hydrauliques, cette armature intermédiaire comportant deux anneaux rigides qui sont centrés sur le deuxième axe et 5 qui encadrent axialement les chambres hydrauliques, l'armature extérieure enserrant ces deux anneaux rigides, en fermant les chambres hydrauliques A et B de façon étanche. Le document FR-A 2 788 822 décrit un exemple 10 d'articulation de ce type. Les articulations connues de ce type peuvent être utilisées notamment dans les trains de roulement de véhicules et peuvent par exemple être interposées entre des bras appartenant à une partie du train de roulement 15 arrière du véhicule et la caisse de ce véhicule. Généralement, lorsqu'il est nécessaire d'avoir deux limitations axiales suivant le deuxième axe sur ce genre d'articulation, une butée est réalisée directement sur l'articulation grâce à une collerette et la 20 réalisation de la limitation dans l'autre sens est réalisée soit en surmoulant le boîtier de l'articulation, soit en ajoutant par sertissage ou emmanchement une pièce surmoulée ou non. Ceci oblige à avoir recours à une pièce supplémentaire, 25 surmoulée ou non, pour réaliser la deuxième limitation axiale, d'o un prix de revient assez élevé de l'articulation. La présente invention a notamment pour but de pallier cet inconvénient. A cet effet, selon l'invention, une articulation hydraulique du genre en question est essentiellement caractérisée en ce que l'armature intermédiaire comporte au-delà des deux anneaux rigides, des première et seconde collerettes qui s'étendent radialement vers l'extérieur, en formant ainsi deux épaulements orientés axialement vers 5 les deux anneaux et entre lesquelles est maintenue sans jeu l'armature extérieure, en ce que les première et seconde collerettes présentent un encombrement radial supérieur au diamètre intérieur de l'armature extérieure et servent ainsi de butées axiales à 10 l'armature extérieure. Grâce à ces dispositions, la réalisation de l'articulation hydraulique selon l'invention ne nécessite qu'une seule pièce pour réaliser les deux limitations axiales, ce qui diminue le cot et le poids de ladite 15 articulation. Cette simplification est obtenue tout en conservant un montage par emboîtement de l'articulation hydraulique comme dans l'art antérieur, le maintien du support dans le logement du premier élément rigide étant obtenu par contact entre l'armature extérieure et la 20 surface périphérique intérieure qui délimite ledit logement. Dans des modes de réalisation préférés de l'articulation hydraulique selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à 25 l'autre des dispositions suivantes: - le diamètre extérieur de l'armature extérieure est supérieur à l'encombrement radial d'au moins la première collerette; - les première et seconde collerettes sont 30 revêtues d'une couche élastomère appartenant au corps en élastomère et en ce que le diamètre extérieur de l'armature extérieure est supérieur à l'encombrement radial de la couche élastomère recouvrant la première collerette; - le diamètre intérieur de l'armature extérieure 5 est inférieur d'au moins 0,5 mm à l'encombrement radial des première et seconde collerettes. Par ailleurs, l'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant un train de roulement arrière équipé de bras destinés à relier ce train de 10 roulement arrière au reste du châssis, chaque bras présentant une paroi annulaire délimitant au moins un logement dans lequel est engagée une articulation antivibratoire hydraulique telle que définie ci-dessus, l'armature extérieure étant en contact radial direct avec 15 ladite paroi annulaire. Dans des modes de réalisation préférés du véhicule automobile selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - l'armature extérieure est emboîtée serrée dans le logement; - l'articulation antivibratoire est montée en chape entre deux flasques parallèles, disposés perpendiculairement au deuxième axe et appartenant au 25 premier élément rigide; - la seconde collerette a un encombrement radial supérieur au diamètre extérieur de l'armature extérieure et est en appui sur la partie rigide délimitant le logement. Enfin, l'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'une articulation antivibratoire telle que définie ci-dessus, comportant les étapes consistant à a) mouler le corps en élastomère sur l'armature intérieure et l'armature intermédiaire, b) engager sur le corps en élastomère un tube 5 métallique dépourvu d'élastomère qui présente une largeur intérieure supérieure à l'encombrement radial d'un des deux épaulements constitués des deux collerettes revêtues d'une couche d'élastomère appartenant audit corps en élastomère, c) positionner le tube métallique entre les deux épaulements, d) puis rétreindre le tube métallique pour obtenir l'armature extérieure du support, en enserrant les premier et deuxième anneaux de l'armature intermédiaire 15 pour d'une part bloquer l'armature extérieure entre les deux épaulements et d'autre part fermer les deux chambres hydrauliques de façon étanche. Avantageusement, l'étape (d) a lieu dans un bain de liquide qui remplit les chambres hydrauliques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une forme de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule automobile comportant un train arrière équipé de bras comportant des articulations antivibratoire hydrauliques selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective du train 30 de roulement arrière équipé de deux articulations antivibratoires selon une forme de réalisation de l'invention, du véhicule de la figure 1, - la figure 3 montre un exemple de montage d'une des articulations antivibratoires de la figure 2, entre des flasques solidaires de la caisse du véhicule, - la figure 4 est une vue en coupe verticale, selon la ligne IV-IV de la figure 3, d'une des articulations antivibratoires hydrauliques qui peuvent équiper les bras du train de roulement de la figure 2, selon une forme de réalisation de l'invention, - la figure 5 est une vue en coupe selon la ligne V-V de la figure 4, - la figure 6 est une vue montrant l'articulation antivibratoire hydraulique dans une étape intermédiaire de sa fabrication, - et la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 6 et montrant l'articulation antivibratoire hydraulique dans sa forme finale. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente un véhicule automobile 1 qui comporte une caisse 2 portée par un train de roulement avant 3 et un train de roulement arrière 4. Comme représenté sur la figure 2, le train de roulement arrière 4 peut comporter des bras longitudinaux 25 5 dont l'extrémité avant est reliée à la caisse 2 du véhicule par l'intermédiaire d'articulations antivibratoires hydrauliques 7 qui sont engagées dans des logements desdits bras formés dans des bagues cylindriques 27 d'axe Y parallèle à la direction horizontale 30 transversale Y du véhicule. Les articulations antivibratoires hydrauliques 7 constituent des liaisons souples qui permettent un certain débattement entre la caisse 2 et un bras 5 selon l'axe transversal Y, l'axe horizontal longitudinal X du véhicule et l'axe vertical Z du véhicule, tout en 5 amortissant les mouvements vibratoires relatifs entre le bras 5 et la caisse 2 notamment selon l'axe X. Comme représenté sur la figure 3, l'articulation antivibratoire hydraulique 7, et plus précisément l'armature métallique intérieure 9 de cette articulation 10 peut par exemple être montée en chape entre deux flasques 2a solidaires de la caisse 2 du véhicule. Comme représenté sur les figures 4 et 5, l'armature métallique rigide intérieure 9 s'étend longitudinalement selon l'axe transversal Y et est 15 destinée à être fixée à la caisse 2 du véhicule. Sur cette armature intérieure est surmoulé et adhérisé un corps en élastomère 10 délimitant partiellement deux chambres hydrauliques A, B, qui sont disposées de part et d'autre de l'armature intérieure 9 et 20 qui sont reliées entre elles par un canal étranglé C percé dans ladite armature intérieure 9 ou ménagé autrement. Dans le corps en élastomère 10 est noyée une armature intermédiaire rigide 11 qui se présente par exemple sous la forme d'une pièce métallique ayant une 25 forme générale de révolution autour de l'axe Y. Cette armature intermédiaire est ajourée au niveau des chambres hydrauliques A, B de façon à permettre la réalisation de ces chambres lors du moulage du corps en élastomère 10. L'armature intermédiaire 11 forme ainsi: - deux anneaux rigides 12, 13 qui sont centrés sur l'axe Y et qui sont disposés axialement de part et d'autre des chambres hydrauliques A, B - et d'autre part, deux pontets verticaux 18 qui relient l'un à l'autre les deux anneaux 12, 13 au niveau de la partie lOa du corps en élastomère formant une 5 cloison entre les deux chambres hydrauliques A, B. Chaque cloison peut éventuellement être pourvue d'un évidemment 19 en forme de puits s'étendant longitudinalement selon l'axe Y, pour augmenter la souplesse verticale de l'articulation 7. De plus, les anneaux 12, 13 se prolongent chacun à leur extrémité la plus éloignée des chambres hydrauliques, par une collerette 20,21 qui s'étend radialement vers l'extérieur, formant chacune un épaulement. Une relativement fine couche d'élastomère 22, 23, 15 appartenant au corps en élastomère 10, peut éventuellement recouvrir entièrement chaque collerette 20, 21. Enfin, une armature tubulaire extérieure 26, réalisée de préférence uniquement en métal sans aucun surmoulage d'élastomère, enserre les deux anneaux 12, 13 20 en fermant les chambres A, B. L'armature tubulaire extérieure 26 présente un diamètre intérieur inférieur à l'encombrement radial des deux collerettes 20,21 et un diamètre extérieur supérieur à l'encombrement radial de la couche élastomère recouvrant la collerette 20. La seconde collerette 21 a un encombrement radial supérieur au diamètre extérieur de l'armature extérieure 26. L'articulation antivibratoire 7 ainsi constituée est emboîtée verticalement dans la bague cylindrique 27 30 susmentionnée, jusqu'à ce que l'épaulement constitué par la collerette 21 recouverte de sa couche en élastomère repose sur une des faces d'extrémité de la bague 27 Le logement 27a délimité par la bague 27 présente avantageusement un diamètre intérieur sensiblement égal au diamètre extérieur de l'armature extérieure 26 de façon 5 que l'armature extérieure 26 soit emboîtée serrée dans le logement. De cette façon, l'articulation antivibratoire 7 permet la reprise d'efforts axiaux sans risque de démanchement de l'armature extérieure 26 par rapport au 10 corps en élastomère, l'armature extérieure 26 étant bloquée dans les deux sens par les collerettes 20,21. L'articulation antivibratoire hydraulique 7 qui vient d'être décrite peut par exemple être réalisée comme suit: - on moule et on vulcanise le corps en élastomère sur l'armature intérieure 9 et l'armature intermédiaire - on engage sur le corps en élastomère (10) un tube métallique 26a dépourvu d'élastomère qui présente une largeur intérieure supérieure ou égale à l'encombrement radial de l'épaulement constitué par la collerette 20 revêtue de sa couche d'élastomère 22 appartenant audit corps en élastomère (figure 6), - puis on positionne le tube métallique (26a) entre les deux épaulements, - ensuite, le corps en élastomère (10) et le tube 15 métallique (26a) étant placés dans un bain de liquide, on rétreint le tube métallique pour obtenir l'armature extérieure (26) du support, en enserrant les premier et deuxième anneaux (12, 13) de l'armature intermédiaire pour d'une part bloquer sans jeu l'armature extérieure entre les deux épaulements et d'autre part fermer les deux chambres hydrauliques (A, B) de façon étanche (figure 7). De préférence, la couche en élastomère 22, 23 revêtant les deux collerettes 20, 21 comporte des nervures annulaires 28 formant des lèvres d'étanchéité (voir figure 6), qui sont au moins partiellement écrasées lors du rétreint du tube 26a. REVENDICATIONS 1. Articulation antivibratoire hydraulique (7) destinée à être interposée entre des premier et deuxième 5 éléments rigides (2, 5) pour amortir des vibrations au moins selon un premier axe (X), cette articulation étant adaptée pour être emboîtée dans un logement (27a) appartenant au deuxième élément rigide (5), et ladite articulation comportant: - une armature rigide intérieure (9) qui s'étend longitudinalement selon un deuxième axe (Y) perpendiculaire au premier axe (X) et qui est destinée à être solidarisée avec le premier élément rigide (2), - une armature rigide extérieure (26) qui 15 présente une forme tubulaire centrée sur le deuxième axe (Y) et qui entoure l'armature intérieure (9), cette armature extérieure présentant un certain diamètre intérieur et un certain diamètre extérieur, - un corps en élastomère (10) reliant entre elles 20 les armatures intérieure et extérieure (9, 26) en délimitant avec celles-ci au moins deux chambres hydrauliques (A, B) remplies de liquide, qui sont disposées de part et d'autre de l'armature intérieure (9) et qui sont reliées entre elles par au moins un passage 25 étranglé (C), - une armature intermédiaire rigide (11) qui est noyée dans le corps en élastomère (10) au voisinage de l'armature extérieure (26) et qui est évidée en regard des chambres hydrauliques (A, B), cette armature intermédiaire 30 comportant deux anneaux rigides (12, 13) qui sont centrés sur le deuxième axe (Y) et qui encadrent axialement les chambres hydrauliques (A, B), l'armature extérieure (26) enserrant ces deux anneaux rigides, en fermant les chambres hydrauliques (A, B) de façon étanche, caractérisée en ce que l'armature intermédiaire (11) 5 comporte au-delà des deux anneaux rigides (12,13), des première et seconde collerettes (20,21) qui s'étendent radialement vers l'extérieur, en formant ainsi deux épaulements orientés axialement vers les deux anneaux (12,13) et entre lesquelles est maintenue sans jeu 10 l'armature extérieure (26), en ce que les première et seconde collerettes (20,21) présentent un encombrement radial supérieur au diamètre intérieur de l'armature extérieure (26) et servent ainsi de butées axiales à l'armature extérieure. 2. Articulation antivibratoire hydraulique selon la revendication 1, dans laquelle le diamètre extérieur de l'armature extérieure (26) est supérieur à l'encombrement radial d'au moins la première collerette (20). 3. Articulation antivibratoire hydraulique selon 20 la revendication 1 ou la revendication 2, dans laquelle les première et seconde collerettes (20, 21) sont revêtues d'une couche élastomère (22,23) appartenant au corps en élastomère (10) et le diamètre extérieur de l'armature extérieure (26) est supérieur à l'encombrement radial de 25 la couche élastomère (22) recouvrant la première collerette (20). 4. Articulation antivibratoire hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le diamètre intérieur de l'armature extérieure 30 (26) est inférieur d'au moins 0,5 mm à l'encombrement radial des première et seconde collerettes (20,21). 5. Véhicule automobile comportant. un train de roulement équipé de deux bras rigides (5), chaque bras rigide (5) présentant une paroi annulaire (27) qui délimite au moins un logement (27a) dans lequel est 5 engagée une articulation antivibratoire hydraulique (7) selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'armature extérieure (26) étant en contact radial direct avec ladite paroi annulaire (27). 6. Véhicule automobile selon la revendication 5, 10 dans lequel l'armature extérieure (26) est emboîtée serrée dans le logement (27a). 7. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, dans lequel l'articulation antivibratoire (7) est montée en chape entre deux flasques 15 parallèles (2a), disposés perpendiculairement au deuxième axe (Y) et appartenant au premier élément rigide (2). 8. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel la seconde collerette (21) a un encombrement radial supérieur au diamètre 20 extérieur de l'armature extérieure (26) et est en appui contre le bras rigide (5). 9. Procédé de fabrication d'une articulation antivibratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant les étapes consistant à : a) mouler le corps en élastomère (10) sur l'armature intérieure (9) et l'armature intermédiaire (11), b) engager sur le corps en élastomère (10) un tube métallique (26a) dépourvu d'élastomère qui présente une 30 largeur intérieure supérieure à l'encombrement radial d'un des deux épaulements formés par les deux collerettes (20, 21) c) positionner le tube métallique (26a) entre les deux épaulements, d) puis rétreindre le tube métallique pour obtenir 5 l'armature extérieure du support, en enserrant les premier et deuxième anneaux de l'armature intermédiaire pour d'une part bloquer sans jeu l'armature extérieure entre les deux épaulements et d'autre part fermer les deux chambres hydrauliques (A, B)de façon étanche. 10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, dans lequel l'étape (d) a lieu dans un bain de liquide qui remplit les chambres hydrauliques (A, B).