Brevet FR2900711A1 — publié le 20071109

PALIER A DOUILLE AVEC CORPS DE PALIER PROFILE AXIALEMENT La présente invention concerne un palier à douille élastomère. Elle concerne particulièrement un palier à douille dans lequel le corps de douille est encapsulé par des bords rabattus axiaux du manchon externe du palier et lequel présente un corps de douille élastomère profilé de manière spéciale axialement. Les paliers à douille élastomères comme on en rencontre souvent dans la technique automobile en rapport avec les emplacements des paliers des composants du châssis, sont composés la plupart du temps essentiellement d'une partie interne cylindrique ou tubulaire métallique, d'un corps de palier élastomère entourant la partie interne concentriquement et d'un manchon externe recevant la partie interne avec le corps de palier. Le corps de palier élastomère respectivement le ressort en caoutchouc est généralement relié fixement à la partie interne par vulcanisation. En fonction de l'objectif d'utilisation respectif, le manchon externe le plus souvent également métallique a ses bords rabattus sur ses extrémités axiales dans certains modes de réalisation de paliers correspondants. Le rabattement des bords des extrémités axiales sert par exemple à créer des butées axiales et des brides axiales ou à réaliser une fixation axiale, empêchant que le corps de palier ne glisse hors du manchon externe en cas de contraintes axiales. En outre, le palier est protégé par le rabattement des bords contre la pénétration d'impuretés. Un palier à douille, dans lequel les extrémités axiales de son manchon externe sont rabattues, est par exemple connu sous la forme d'un palier d'amortissement hydraulique par le document DE 101 18 229A1. En outre, des paliers sont connus dans lequels le corps de palier est profilé de manière appropriée pour obtenir un rapport d'amortissement radial variable dans la direction périphérique du palier ou est muni d'évidements en segments sur son périmètre ou est libre par rapport au manchon de palier. Des paliers correspondants sont divulgués par exemple par les documents DE 198 59 067 Al ou DE 100 04 936 Al. Dans les paliers décrits dans les documents cités, le manchon externe n'a cependant pas de bords rabattus. En outre, le document DE 601 06 767 T2 divulgue une articulation élastique, dans laquelle les faces frontales du corps de palier ont des contours permettant d'obtenir différentes rigidités radiales par rapport à la direction périphérique en un tracé en spirale respectivement en hélice et à la fois ondulé. L' articulation correspondante est particulièrement optimisée pour des contraintes en torsion par rapport à la rotation en spirale des contours frontaux de son corps de palier, moyennant quoi son manchon externe comme celui des deux paliers décrits précédemment, n'a pas de bords rabattus. Comme présenté ci-avant, le rabattement des extrémités axiales du manchon externe d'un palier en caoutchouc est effectué par exemple pour réaliser une fixation axiale. De tels paliers présentent en raison du rabattement une rigidité radiale relativement élevée et parallèlement une rigidité axiale élevée. En raison de la rigidité à la fois radiale et axiale élevée et de l'encapsulation du corps en caoutchouc, ces paliers peuvent absorber des charges radiales élevées. Il existe toutefois des cas d'application dans lesquels un palier à douille correspondant peut certes absorber des charges radiales élevées mais doit présenter une rigidité radiale faible respectivement une caractéristique radiale plus souple, notamment en regard des amplitudes inférieures des oscillations appliquées radialement. La rigidité radiale plus faible est obtenue facilement par le choix correspondant du matériau élastomère formant le corps de palier. Dans la mesure où le palier est soumis à cet effet à des charges radiales élevées inchangées, le problème se pose que le corps de palier respectivement le corps de caoutchouc sort partiellement du manchon externe par le rebord. Il y a donc risque que le matériau qui sort soit cisaillé sous la charge sur le 2900711 J rebord. Cela a pour inconvénient que la durée de vie et la solidité du palier en sont réduites. L'objet de l'invention est donc de former un palier à douille avec un corps de palier encapsulé par des bords rabattus axiaux, de façon à ce que celui-ci, même avec 5 une rigidité radiale plus faible, sans réduire sa solidité et sa durée de vie, puisse absorber des charges radiales élevées. Le palier à douille élastomère proposé est composé comme on le sait, d'une partie interne métallique avec une section circulaire ou elliptique et d'une ouverture de passage s'étendant dans la direction axiale à travers la partie interne, d'un 10 manchon externe entourant la partie interne et cylindrique et d'un corps de palier élastomère placé entre la partie interne et le manchon externe au moins relié fixement à la partie interne par vulcanisation. La partie interne peut par exemple être une partie moulée extrudée à froid en aluminium ou en acier ou un tube coulé en continu ou également être en aluminium coulé sous pression. Le manchon externe est de 15 préférence également métallique, c'est-à-dire fabriqué en aluminium ou en acier, mais peut toutefois être en plastique. Il présente sur ses deux extrémités axiales des bords rabattus respectivement orientés en direction de la partie interne. A cet effet, le corps de palier est encapsulé, ce qui rend le palier en principe approprié pour recevoir des charges radiales élevées. 20 Selon l'invention les deux faces frontales axiales du corps de palier présentent des contours ondulés se profilant de même sens entre eux mais également par rapport à l'épaisseur de matériau radiale du corps de palier dans la direction périphérique. Les faces frontales du corps de palier présentent ainsi des creux et des crêtes d'ondulation, moyennant quoi les creux d'ondulation des deux faces frontales, 25 ainsi que leurs crêtes d'ondulation sont opposés. Cela signifie que lorsque les paliers se subissent pas de charge, les creux respectivement les crêtes d'ondulation sont formés dans la même section périphérique respective sur les deux faces frontales, moyennant quoi un creux respectivement une crête par rapport à l'épaisseur de matériau totale définissant le prolongement radial, respectivement la largeur du corps de palier, se constitue comme creux, respectivement crête d'ondulation. Ainsi, la ligne de contour interne d'une face frontale axiale du corps de palier et sa ligne de contour externe présentent le même tracé, et ont donc, si l'on se rapporte à l'image utilisée de l'ondulation, une même position de phase. La hauteur correspondant au prolongement axial du corps de palier se différencie de cette manière du contour des faces frontales du corps de palier constamment sur la totalité du périmètre entre une hauteur minimale et une hauteur maximale. Grâce à la conception selon l'invention du palier, on obtient que l'élastomère au niveau des creux d'ondulation, lesquels sont positionnés en se coïncidant avec la direction de charge principale radiale lorsque le palier est monté conformément â l'objectif, peut éviter des charges radiales élevées se produisant dans la direction axiale c'est-à-dire dans la direction de chaque rabattement, sans qu'il ne sorte du manchon externe du palier par le rebord. Ainsi, on évite que le matériau qui sort du corps de palier ne soit cisaillé sur le rebord et réduise ainsi la durée de vie du palier. Ainsi, il est possible de réaliser des paliers qui présentent une rigidité radiale réduite avec une géométrie de palier très légèrement modifiée et une rigidité axiale qui reste pratiquement la même, sans que cela soit au détriment de la solidité ou de la durée de vie ou particulièrement au détriment de la flexibilité radiale du palier. Conformément au mode de réalisation préféré, le palier présente une partie interne avec une section circulaire, moyennant quoi les faces frontales de son corps de palier élastomère présentent par la formation de deux creux et crêtes d'ondulation respectifs un contour sinusoïdal de même sens, respectivement de même phase. Il faut toutefois noter ici qu'un contour de même sens par rapport à l'épaisseur radiale du matériau du corps de palier et également en comparaison aux deux faces frontales n'a pas nécessairement pour résultat que les creux et crêtes d'ondulation présentent la même profondeur, respectivement la même hauteur. Cela signifie plutôt seulement que dans une zone périphérique dans laquelle sur la surface externe du corps de palier reposant sur la surface interne du manchon externe, un creux d'ondulation est formé, sur la surface interne du corps de palier reposant sur la partie interne, un creux est également formé, moyennant quoi il en est de même pour la même section périphérique des faces frontales axiales opposées. La partie interne du palier selon l'invention est de préférence essentiellement cylindrique. Etant donné toutefois qu'avec la conception décrite du palier, aucune rigidité radiale variable dans la direction périphérique ne peut être atteinte, la partie interne peut présenter des formes qui s'en écartent grâces auxquelles par le contour frontal du corps de palier dans la direction périphérique, les différences résultant obligatoirement de la rigidité radiale sont partiellement de nouveau compensées. En outre, dans un mode de réalisation prévu également avec une partie interne dont le contour externe se prolonge dans une zone centrale axiale dans une section périphérique ou sur tout le périmètre en formant une partie ventrale, une meilleure répartition des tensions se produisant sous la charge dans l'élastomère est obtenue. La rigidité axiale en est également influencée positivement. Le prolongement formant une partie ventrale du contour externe du corps de palier, c'est-à-dire un agrandissement en section d'un diamètre externe, peut par exemple être réalisé par une injection de la zone correspondante avec un plastique. Une rigidité radiale sur tout le périmètre du palier restant presque la même peut être également réalisée par le fait que le corps de palier élastomère est formé de différents matériaux élastomères. Dans un mode de réalisation correspondant du palier selon l'invention, des points d'injection pour injecter différents matériaux sont prévus pour cela sur la surface externe de la partie interne au niveau des creux et des crêtes d'ondulation. Les matériaux sont ainsi choisis que le matériau injecté au niveau des crêtes d'ondulation, avec une rigidité radiale totale plus faible du corps de palier, a une rigidité de base encore plus faible que le matériau élastomère utilisé au niveau des creux d'ondulation. Cela est notamment possible lorsque dans la direction de charge auxiliaire radiale coïncidant avec les crêtes d'ondulation, des charges nettement plus faibles sont prévues que dans la direction de charge principale de façon à ce qu'ici l'élastomère ne risque pas de sortir. Le palier selon l'invention est de préférence perfectionné en ce que des moyens de marquage de sa position respective par rapport au périmètre sont formés sur celui-ci. Un auxiliaire de position pour le montage du palier dans un véhicule automobile et/ou sa réception temporaire par un dispositif de montage est ainsi fourni. Particulièrement si l'on considère le montage du palier selon ce qui est défini, un montage dans la bonne position est ainsi garanti permettant de garantir une disposition dans la direction de charge principale des creux d'ondulation formés au niveau des faces frontales de son corps de palier. Pour réaliser le marquage de la position, différentes possibilités sont envisagées. Selon un mode de réalisation prévu à cet effet, sur la surface interne de la partie interne entourant l'ouverture de passage une rainure est formée qui part d'une des deux faces frontales axiales dans la direction axiale vers l'intérieur du palier ou jusque vers l'autre face frontale respective. Est également envisageable un mode de réalisation dans lequel au moins une traverse formée avec l'élastomère du palier dépasse du contour ondulé d'au moins une face frontale du corps de palier depuis l'autre contour ondulé. Enfin, la même chose peut être réalisée par un onglet formé en-dehors du corps de palier sur la face externe et comme partie intégrale de la partie interne. Selon le cas d'application prévu du palier, son corps de palier peut être précontraint axialement et/ou radialement par un dimensionnement correspondant du manchon lors du montage du palier. Le cas échéant, le manchon externe et le corps de palier ne sont pas reliés fixement entre eux. L'invention va maintenant être exposée plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation. Les figures des dessins montrent : Figure 1 un mode de réalisation possible du palier à douille selon l'invention en perspective, Figure 2 le mode de réalisation selon la figure 1 dans une vue en élévation, Figure 3 le mode de réalisation selon la figure 1 avec une coupe axiale par rapport à la figure 2. La figure 1 représente en perspective un mode de réalisation possible du palier selon l'invention. Le palier se compose, comme déjà indiqué, de la partie interne 1 métallique, du manchon externe 3 entourant la partie interne 1 de manière concentrique et du corps de palier 2 élastomère placé entre la partie interne 1 et le corps de palier 3. Pour le palier montré, on considère que sa partie interne 1 est par exemple un partie moulée en acier extrudée à froid, laquelle est entourée de manière concentrique par un manchon externe 3 en acier, le corps de palier 2 élastomère placé entre la partie interne 1 et le corps de palier 3 etant relié fixement par vulcanisation aussi bien à la partie interne 1 qu'au manchon externe 3. Comme déjà indiqué, d'autres matériaux sont considérés pour la partie interne 1 et le manchon externe 3, moyennant quoi le cas échéant entre le corps de palier 2 et le manchon externe 3, il n'y a également aucune liaison par fixation. Le manchon externe 3 a dans tous les cas ses bords rabattus de deux côtés axialement par un rabattement des bords 4, 4' orienté radialement vers l'intérieur. Selon l'invention, les deux faces frontales axiales 5, 5' du corps de palier 1, dont une seule est visible sur la figure 1, présentent un contour ondulé plus précisément presque sinusoïdal. Ainsi, par rapport à la direction périphérique u, deux creux d'ondulation 6, 6', 7, 7' respectivement deux crêtes d'ondulation 8 8', 9, 9' sont formés sur les faces frontales 5, 5', moyennant quoi le creux d'ondulation 7 et la crête d'ondulation 9 sur la représentation comme les creux d'ondulation 6', 7' respectivement crêtes d'ondulation 8', 9' correspondant aux creux d'ondulation 6, 7 et crêtes d'ondulation 8, 9 de la face frontale 5 sont cachés respectivement non visibles sur la représentation et par conséquent les numéros de référence ne sont partiellement pas reportés ou indiqués. Etant donné que leur position se comprend sans difficulté en dehors du contexte des représentations, les numéros de référence correspondants doivent être mentionnés partiellement toutefois lorsque l'on nomme les creux d'ondulation 6, 6', 7, 7' et crêtes d'ondulation 8 8', 9, 9'. Les contours des deux surfaces frontales 5, 5' sont en l'absence de charge, comme indiqué plusieurs fois, formés de manière à avoir le même sens. Cela signifie que sur la position périphérique sur laquelle se trouve par exemple un creux d'ondulation 6, 7 sur la face frontale 5 visible sur la figure, sur l'autre face frontale 5' non visible ici, un creux d'ondulation 6', 7' est formé. Cela n'exclut cependant pas que les creux d'ondulation 6, 6', 7, 7' et crêtes d'ondulation 8 8', 9, 9' en dépit du contour de même sens des deux faces frontales 5, 5', présentent des profondeurs respectivement des hauteurs différentes. En outre, le contour des faces frontales 5, 5' également en rapport avec le palier non chargé, également par rapport à leur prolongement dans la direction radiale r c'est-à-dire sur l'épaisseur de matériau d du corps de palier 2, sont de même sens, ce qui signifie que les creux d'ondulation 6, 6', 7, 7' et les crêtes d'ondulation 8 8', 9, 9' s'étendent radialement respectivement sur toute l'épaisseur de matériau du corps de palier dans la section périphérique concernée. On le voit bien sur la figure. C'est pourquoi la ligne de contour 13 du corps de palier 2 se profilant axialement vers l'intérieur sur la face externe de la partie interne 1 présente sur la même position périphérique des creux d'ondulation 6, 7 respectivement crêtes d'ondulation 8, 9, comme la ligne de contour 14 externe axiale se profilant le long de la face interne de manchon externe 3. Dans son montage selon ce qui est prescrit, le palier est ainsi construit que la direction de charge principale à prévoir pendant l'emploi coïncide au moins environ avec les rayons se profilant à travers les creux d'ondulation 6, 6', 7, 7'. A cet effet, on obtient que le corps de palier 2 au niveau des creux d'ondulation 6, 6', 7, 7' en cas de charges radiales élevées se produisant dans la direction de charge principale et sa compression résultante axiale dans la direction des bords rabattus 4, 4' du manchon externe 3 puisse s'écarter, sans pour autant sortir de l'intérieur du palier par les rebords 15, 15'. A la différence des paliers de construction classique, il n'y a pas de risque même avec une caractéristique radiale plus souple totale, donc une rigidité radiale plus faible respectivement une élasticité radiale supérieure, que de l'élastomère respectivement du caoutchouc sortant de l'intérieur du palier soit cisaillé sur les rebords 15, 15'. Parallèlement, la rigidité axiale et la flexibilité du palier restent presque inchangées. Pour faciliter un montage en bonne position par rapport à la direction de charge principale, un marquage de position 11 est formé sur le palier. Celui-ci est réalisé dans l'exemple montré par une traverse 11 dans le matériau élastomère du corps de palier 2 faisant saillie dans la direction axiale à l'opposé de la face frontale 5 ondulée à contour. Sur la figure 2, le palier est représenté conformément à la figure 1 de nouveau dans une vue en élévation sur une de ses faces frontales 5 en une représentation quelque peu réduite, moyennant quoi dans cette représentation le contour spécial de la face frontale 5 n'est pas visible. Le dessin sur lequel on voit toutefois au moins les éléments fondamentaux du palier, à savoir sa partie interne 1, le manchon externe 3 et le corps de palier 2 avec l'identification de position 11 placée dessus, sert à préciser la compréhension de la coupe à l'origine de la figure 3. A cet effet, la représentation est maintenue selon la figure 3, en ce qu'on imagine sur le prolongement axial total du palier un segment délimité par la ligne B-B selon la figure 2 découpé du palier. Dans la représentation en coupe axiale de la figure 3, également réduite par rapport à la figure 1, les éléments du palier et notamment la réalisation spéciale du contour des faces frontales axiales 5, 5' du corps de palier 2 sont également bien visibles. Particulièrement, le tracé de même sens des contours les uns par rapport aux autres des deux faces axiales 5, 5' sont visibles. On reconnaît que le creux d'ondulation 6 sur la face frontale 5 est opposé à un creux d'ondulation 6' sur l'autre face frontale 5'. De la même manière, la crête d'ondulation 8' de l'autre face frontale 5' est opposée à la crête d'ondulation 8 de l'autre face frontale 5 à gauche sur la représentation. On voit également sans difficultés que le matériau du corps de palier 2 au niveau des creux d'ondulation 6, 6', 7, 7' depuis la direction d'une charge radiale agissant sur le côté droit en direction du manchon externe 3, a de la place pour s'écarter axialement dans la direction du rebord rabattu 15, 15' supérieur respectivement inférieur. Sur la figure, on voit que c'est précisément la position de la conception selon l'invention du palier à douille. Dans l'exemple représenté, la partie interne 11 métallique présente dans une zone centrale radiale un bombement sphérique respectivement une partie ventrale. Ainsi, une répartition de la tension améliorée est obtenue dans l'élastomère, de façon à ce que les éventuelles différences de rigidité radiale dans la direction périphérique ne puissent pas avoir de conséquences négatives même en cas de charges radiales élevées agissant dans la direction des creux d'ondulation 6, 6', 7, 7'. 10 Liste des références 1 partie interne 2 corps de palier 3 manchon externe 4, 4' bord rabattu 5, 5' face frontale 6, 6' creux d'ondulation 7, 7' creux d'ondulation 8, 8' crête d'ondulation 9, 9' crête d'ondulation 10 ouverture de passage I 1 moyen de positionnement, par ex. traverse 12 partie ventrale centrale 13 ligne de contour interne 14 ligne de contour externe 15, 15'rebord a direction axiale d épaisseur de matériau (par rapport à la direction radiale) r direction radiale u direction périphérique REVENDICATIONS 1. Palier à douille élastomère composé d'une partie interne métallique (1) avec une section circulaire ou elliptique et d'une ouverture de passage (10) s'étendant dans la direction axiale à travers la partie interne (1), d'un manchon externe (3) cylindrique entourant la partie interne (1) et d'un corps de palier (2) élastomère placé entre la partie interne (1) et le manchon externe (3) au moins relié fixement à la partie interne par vulcanisation, le manchon externe (3) présentant sur ses deux extrémités axiales des bords rabattus (4, 4') respectivement orientés en direction de la partie interne (1), caractérisé en ce que deux faces frontales (5, 5') axiales du corps de palier (2) présentent des contours ondulés se profilant de même sens entre eux mais également sur toute la région de l'épaisseur de matériau radiale (d) du corps de palier (2) dans la direction périphérique (u), de façon que respectivement les creux d'ondulation (6, 6', 7, 7') et respectivement les crêtes d'ondulation (8, 8', 9, 9') des contours des deux faces frontales (5, 5') soient opposés les uns aux autres et la hauteur (h) du corps de palier dans la direction périphérique (u) correspondant au prolongement dans la direction axiale (a) varie constamment sans former de butée nette. 2. Palier à douille élastomère selon la revendication 1, avec une partie interne (1) avec une section circulaire, caractérisé en ce que les faces frontales (5, 5') du corps de palier (2) élastomère présentent un contour avec un tracé sinusoïdal dans la direction périphérique (u) et avec respectivement des creux d'ondulation (6, 6', 7, 7') et respectivement des crêtes d'ondulation (8, 8', 9, 9') opposés les uns aux autres sur le périmètre et s'étendant de la même longueur sur les sections périphériques. 3. Palier à douille élastomère selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie interne (1) est cylindrique. 4. Palier à douille élastomère selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le contour externe de la partie interne (1) s'élargit dans une zone axiale centrale dans une section périphérique ou sur la totalité du périmètre en formant une partie ventrale. 5. Palier à douille élastomère selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie interne (1) métallique est injectée avec un plastique pour foLmer la zone axiale centrale avec le prolongement formant une partie ventrale de son contour externe dans cette zone (12). 6. Palier à douille élastomère selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que sur celui-ci, des moyens (11) pour marquer au moins une position périphérique du palier sont formés. 7. Palier à douille élastomère selon la revendication 6, caractérisé en ce que pour marquer une position périphérique du palier, sur la surface interne de la partie interne (1) entourant l'ouverture de passage (10) une rainure est formée qui part d'une des deux faces frontales axiales (5, 5') dans la direction axiale (a) vers l'intérieur du palier ou jusque vers I'autre face frontale (5, 5') respective. 8. Palier à douille élastomère selon la revendication 6, caractérisé en ce que pour marquer une position périphérique du palier, un onglet (Il) s'étendant en-dehors du corps de palier (2) est réalisée sur la surface externe de la partie interne (1) dans la direction axiale. 9. Palier à douille élastomère selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une traverse (11) servant à marquer une position périphérique du palier est formée à partir de l'élastomère du corps de palier (2) et fait saillie dans la direction axiale sur la surface frontale axiale (5) du corps de palier (2) face à son autre contour ondulé. 10. Palier à douille élastomère selon la revendication 8, caractérisé en ce que la traverse (11) servant à marquer une position périphérique du palier est formée à partir du matériau de la partie interne (1) et est monobloc avec celui-ci. 11. Palier à douille élastomère selon la revendication 1 à 10, caractérisé en ce que son corps de palier (2) élastomère pour obtenir une rigidité radiale presque constante sur tout le périmètre du palier est composé de différents matériaux, moyennant quoi sur la surface externe de la partie interne (1) au niveau des creux d'ondulation (6, 6', 7, 7') et des crêtes d'ondulation (8, 8', 9, 9'), des points d'injection sont prévus pour injecter les différents matériaux et le matériau injecté au niveau des crêtes d'ondulation (8, 8', 9, 9') possède une rigidité de base inférieure à l'élastomère employé au niveau des creux d'ondulation (6, 6', 7, 7'). 12. Palier à douille élastomère selon la revendication 1 à 11, caractérisé en ce que son corps de palier (2) est précontraint par un dimensionnement correspondant du manchon externe du palier lors du montage du palier dans la direction axiale (a) et/ou radiale (r). 13. Palier à douille élastomère selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il n'existe aucune liaison par fixation entre le corps de palier (2) élastomère et le manchon externe (3). 30