Brevet FR2901001A3 — publié le 20071116

FR 2901001 A3 20071116 FR 0651670 A 20060510 BAGUE EN ELASTOMERE D'UNE BIELLE DE REPRISE DE COUPLE POUR ABSORBER DES VIBRATIONS La présente invention concerne une bielle de reprise de couple. Certains organes des véhicules automobiles sont reliés à la caisse du véhicule par des bielles dont la fonction est d'absorber les vibrations. Le document FR 2 722 259 décrit une bielle qui comporte un corps métallique reliant deux manchons d'extrémités, un grand manchon et un manchon plus petit. Dans chaque manchon est monté un insert métallique entouré d'une bague en matériau capable d'absorber les vibrations, tel que par exemple, le caoutchouc. Le grand manchon contient une grande bague, de forte épaisseur, tandis que le petit manchon comporte une petite bague, de plus faible épaisseur. La grande bague a pour fonction d'absorber les vibrations acoustiques c'est pourquoi une forte épaisseur de caoutchouc ou similaire est utilisée. Le petit insert et le petit manchon sont soumis à de gros efforts mécaniques qui endommagent la petite bague qui l'enserre. Un but de la présente invention est de proposer une bielle du type précité qui présente une endurance améliorée. Ce but est atteint au moyen d'une bague en élastomère, adaptée à un manchon d'extrémité de bielle antivibratoire, qui comporte des rainures sur sa surface externe. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les rainures sont agencées verticalement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les rainures sont 25 agencées horizontalement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les rainures sont agencées hélicoïdalement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, une bielle antivibratoire comporte au moins une telle bague pourvue de rainures et comporte, un corps 30 allongé, sensiblement plat, définissant un plan et une direction longitudinale et qui relie entre eux un grand manchon d'extrémité et un petit manchon d'extrémité qui définissent respectivement un grand et un petit passage, selon une direction perpendiculaire au plan du corps et dans lesquels sont insérées, respectivement, une grande et une petite bague, en matériau capable d'absorber les vibrations, chaque bague présentant une surface externe en contact avec les manchons et une surface intérieure en contact avec la surface externe, respectivement, d'un grand et d'un petit insert. Selon d'autres caractéristiques, un insert et la surface intérieure de sa bague ont, dans le plan défini par le corps, une section sensiblement ovale dont la plus grande dimension s'étend dans une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale. En effet, les zones du petit insert et de la petite bague qui travaillent sont les zones perpendiculaires à la direction longitudinale définie par le corps. Ainsi, la forme ovale permet de maximiser les surfaces des zones soumises aux efforts et donc de mieux repartir ces derniers ; l'endurance est ainsi améliorée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, la surface externe d'une bague et le passage de son manchon ont, dans le plan défini par le corps, une section sensiblement ovale dont la plus grande dimension s'étend dans une direction sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale. Dans ce cas, l'endurance est encore améliorée. La présente invention, ses caractéristiques et les divers avantages qu'elle procure apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier qui fait référence aux dessins annexés et sur lesquels : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un mode de réalisation particulier de l'invention ; - la figure 2 représente une vue en coupe transversale du petit insert moulé dans la petite bague du mode de réalisation de la figure 1 ; et - la figure 3 représente une vue en perspective du petit insert disposé dans la petite bague équipant le mode de réalisation représenté sur la figure 1. 3 - la figure 4 représente une vue en coupe selon le plan A-A de la petite bague équipant le mode de réalisation représenté sur la figure 1. En référence à la figure 1, la bielle 1 de l'invention comporte un corps métallique 2, par exemple, en aluminium. Le corps 2 définit un plan P contenant une direction longitudinale X qui correspond à la longueur du corps 2 et, dans l'exemple représenté, à son axe de symétrie. Les extrémités du corps 2 comportent respectivement un grand manchon 3 et un petit manchon 4. Chacun des manchons 3 et 4 définit un passage selon la direction Z, perpendiculaire au plan P du corps 2. Le grand manchon 3 définit un passage de section circulaire ou ovale tandis que le petit manchon 4 définit un passage de section ovale. Un grand insert 5 qui présente, en coupe transversale dans le plan définit par le corps 2, une section ovale, est monté dans une bague en caoutchouc 51. La section ovale de l'insert 5 s'étend selon la direction Y qui est perpendiculaire aux directions X et Z. La bague 51 présente donc une surface intérieure de section ovale adaptée pour entourer la surface externe de l'insert 5 et une surface externe de section circulaire afin de s'emboîter dans le passage de section circulaire du grand manchon 3. Un collier de fixation 52 permet de fixer l'ensemble bague+insert dans le passage du grand manchon 3, sans mouvement possible pour ce dernier, notamment selon l'axe Z du passage du grand manchon 3. Le collier de fixation 52 permet aussi de confiner le caoutchouc ou autre matériau constituant la grande bague 51, ce qui améliore l'endurance de la bielle. Le grand insert 5 comporte une ouverture non symétrique 73 qui permet d'orienter l'ensemble grande bague+grand insert lors de leur montage dans le corps 2 de la bielle 1. La présente invention n'est néanmoins pas limitée à ce type de réalisation pour le grand manchon et le grand insert. La bielle de l'invention peut également comprendre un grand insert et une grande bague insérés avec jeu dans le grand manchon, c'est-à-dire sans collier de fixation. Un petit insert 6 de section sensiblement ovale est inséré dans une 30 petite bague 61 disposée dans le passage du petit manchon 4. Cette bague 61 présente donc une surface intérieure de section ovale adaptée pour venir en contact avec la surface externe du petit insert 6 et une surface externe de section ovale adaptée pour être insérée dans le passage de section ovale du petit manchon 4. Dans l'exemple représenté, la petite bague 61 est insérée en force et maintenue par les deux lèvres 71 et 72 (visibles sur la figure 3), dans le passage du petit manchon 4 mais selon un autre mode de réalisation non représenté, la petite bague est fixée dans le corps 2 au moyen d'un collier de fixation. En référence à la figure 2, le petit insert 6, la petite bague 61 et le petit manchon 4 vont maintenant être décrits plus en détails. Les sections transversales du petit insert 6 et de la bague 61 dans le plan P du corps 2 sont sensiblement elliptiques. L'insert 6 forme une ellipse qui présente un petit axe AB et un grand axe CD. Comme représenté sur la figure 2, le grand axe CD est disposé sensiblement perpendiculairement à la direction longitudinale X. Ce sont les surfaces 62 et 63 en arc de cercle, situées de part et d'autre du petit axe AB, qui sont soumises aux efforts selon la direction Z. Ainsi, plus le rayon de courbure des surfaces en arc de cercle 62 et 63 est grand, plus ces surfaces sont grandes et plus les efforts sont repartis ce qui améliore l'endurance de la petite bague 61. Les extrémités de l'ellipse selon le grand axe CD sont coupées et comportent des échancrures 64 et 65 qui améliorent la fiabilité de la bielle. La Demanderesse a en effet constaté que les extrémités de l'ellipse sont moins soumises aux efforts. Le fait de les couper permet de réduire l'espace occupé par l'insert 6 tout en maximisant le rayon de courbure des surfaces qui travaillent 62 et 63. Toujours en référence à la figure 2, la bague 61 forme une ellipse de petit axe A'B' et de grand axe C'D' qui prolongent respectivement le grand et petit axe de l'ellipse formée par l'insert 6. L'ellipse formée par la bague 61 est donc une homothétie de l'ellipse formée par l'insert 6. De ce fait, l'épaisseur e de la bague 61 au niveau des surfaces qui travaillent 62 et 63 est constante. Cette épaisseur e de caoutchouc ou similaire est comprimée entre l'insert 6 et le petit manchon 4 ce qui lui confère une plus grande raideur. La petite bague 61 résiste ainsi mieux aux contraintes auxquelles elle est soumise. La Demanderesse a en effet constaté que la petite bague et le petit insert travaillent essentiellement en cisaillement selon la direction perpendiculaire au 5 plan défini par le corps. L'épaisseur e constante permet de modifier la raideur de la petite bague et donc d'accroître son endurance face à des efforts perpendiculaires au plan du corps. L'ellipse formée par la surface externe de la bague 61 présente des extrémités coupées selon le grand axe C'D' pour les mêmes raisons d'encombrement qu'expliquées précédemment, en référence au petit insert 6. Le petit insert 6 comporte une ouverture 70 qui permet d'orienter l'ensemble petite bague 61+ petit insert 6 lors de leur montage dans le corps 2 de la bielle 1. Sur la figure 2, le petit manchon 4 comporte lui, un passage de section elliptique dans le plan du corps 2. Dans le cas présent la section du passage du petit manchon 4 est une ellipse qui est une homothétie des ellipses formées par la surface externe de l'insert 6 et la surface externe de la bague 61. L'invention ne se limite néanmoins pas à ce mode de réalisation et l'ellipse formée par la surface externe de la bague et le passage du petit manchon 4 peuvent ne pas être homothétiques. De même, la section de la surface externe de la petite bague 61 peut être circulaire ainsi que le passage défini par le petit manchon 4. La figure 3 représente une vue en perspective d'un mode particulier de réalisation de la petite bague 61. Sur la figure 3, la petite bague 61 est sensiblement cylindrique. Sa surface externe comporte des rainures 74 verticales selon une direction Z. Ces rainures 74 peuvent être identiques ou non. Par exemple, elles peuvent être de forme cylindrique à section semi-circulaire agencées tous les 6 mm et mesurer 3 mm de rayon. Ces rainures 74 permettent d'assouplir la bielle 1 sans toucher à la matière, en particulier en cas de fonctionnement prédéterminé sans précharge (ralenti, démarrage- 6 coupure, à coup....) à basse fréquence (par exemple entre 0 et 40 Hz) avec une forte amplitude (par exemple entre 0,05 et 3 mm). De plus, l'assouplissement réalisé par de telles rainures permet d'augmenter la raideur cette fois ci par la matière de la bielle 1 pour revenir à iso fonctionnement (ralenti, démarrage-coupure, à coup...) en ayant une matière plus dure donc plus endurante que sans rainures. En effet, la partie de la bague 61 la plus sollicitée est la partie extérieure telle que représentée sur la figure 4. Ainsi, la forme de la bague 61 de cette bielle 1 permet d'optimiser le compromis raideur/filtration/endurance. Sa surface externe qui vient coopérer avec le petit manchon 4 comporte deux lèvres 71 et 72. Lors de l'insertion de l'ensemble bague+insert dans le passage du petit manchon 4, la lèvre inférieure 72 se déforment de manière à laisser passer la petite bague 61, contenant le petit insert 6. Lorsque le petit manchon 4 vient se loger dans l'espace située entre les lèvres 71 et 72, le petit insert 6 et la petite bague 61 sont montés dans le corps 2. Les lèvres 71 et 72 font office de butée et empêchent le déplacement de la petite bague 61 et du petit insert 6 selon l'axe Z du passage du petit manchon 4 tout en permettant un certain jeu de la petite bague 61. Dans l'exemple représenté, la surface externe de la petite bague 61 comporte des rainures 74 verticales selon une direction Z mais elle peut comporter des rainures selon une direction ou des directions différentes, par exemple les rainures peuvent être agencées horizontalement selon une direction X ou hélicoïdalement selon une direction Z. Selon un autre mode de réalisation, la bague 51 peut comporter des rainures ou les bagues 51, 61 peuvent comporter chacune des rainures. Dans l'exemple représenté, les sections du petit insert 6 et de la petite bague 61 sont elliptiques mais toute autre section par exemple circulaire ou présentant une grande dimension orientée selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du corps peut également être utilisée. De la même manière, les sections (surface intérieure et externe) du grand insert 5 et de la bague 51 peuvent présenter toute autre section par exemple circulaire ou présentant une grande dimension orientée selon une direction perpendiculaire à la direction longitudinale du corps peut également être utilisée. L'invention envisage l'utilisation dans un véhicule automobile d'au moins une bielle 1 selon l'invention pour absorber les sollicitations vibratoires du bloc moteur transmises à la structure du véhicule automobile. 15 20 25 30 REVENDICATIONS 1. Bague (51, 61) en élastomère adapté à un manchon d'extrémité (3, 4) de bielle (1) antivibratoire caractérisée en ce qu'elle comporte des rainures (74) sur sa surface externe. 2. Bague (51, 61) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les rainures (74) sont agencées verticalement selon une direction (Z). 3. Bague (51, 61) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les rainures (74) sont agencées horizontalement selon une direction (X). 4. Bague (51, 61) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les rainures (74) sont agencées hélicoïdalement selon une direction (Z). 15 5. Bielle (1) comportant au moins une bague (51, 61) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la bielle (1) comporte un corps allongé (2), sensiblement plat, définissant un plan (P) et une direction longitudinale (X) et qui relie entre eux un grand manchon d'extrémité 20 (3) et un petit manchon d'extrémité (4) qui définissent respectivement un grand et un petit passage, selon une direction (Z) perpendiculaire au plan et dans lesquels sont insérées respectivement une grande (51) et une petite bague (61) en matériau capable d'absorber les vibrations, chaque bague (51, 61) présentant une surface externe en contact avec les manchons (3, 4) et une 25 surface intérieure en contact avec la surface externe, respectivement, d'un grand et d'un petit insert (5, 6). 6. Bielle (1) selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'au moins un insert (5, 6) et la surface intérieure de sa bague (52, 61) ont, dans le plan 30 (P), une section sensiblement ovale dont la plus grande dimension (CD) s'étend 9 dans une direction (Y) sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale (X). 7. Bielle (1) selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce qu'au moins la surface externe d'une bague (51, 61) et le passage de son manchon (3, 4) ont, dans le plan (P), une section sensiblement ovale dont la plus grande dimension (C'D') s'étend dans une direction (Y) sensiblement perpendiculaire à la direction longitudinale (X). 8. Utilisation dans un véhicule automobile d'au moins une bielle (1) selon l'une des revendications précédentes pour absorber les sollicitations vibratoires du bloc moteur transmises à la structure du véhicule automobile.