Brevet FR2909428A1 — publié le 20080606

ARTICULATION ELASTIQUE DOTEE D'UNE STRUCTURE DE TRANSMISSION DIRECTE D'EFFORT SELECTIVEMENT OPERATIONNELLE. L'invention concerne, de façon générale, les techniques de maîtrise des vibrations, et en particulier une articulation élastique conçue pour assembler deux pièces d'une structure de transmission d'efforts, notamment d'un véhicule à moteur, et pour amortir les vibrations transmises de l'une de ces pièces à l'autre. Plus précisément, l'invention concerne une articulation élastique présentant des première et seconde extrémités axiales espacées l'une de l'autre le long d'un axe longitudinal, et comprenant au moins, à distance radiale croissante de cet axe, une armature interne, une armature intermédiaire et un manchon externe, cette articulation comprenant en outre des moyens d'amortissement élastique et / ou hydro-élastique interposés d'une part entre l'armature interne et l'armature intermédiaire, et d'autre part entre cette armature intermédiaire et le manchon externe, ces moyens d'amortissement étant conçus pour opposer une force résistante statique et / ou dynamique à tout déplacement relatif, perpendiculairement à l'axe longitudinal, de l'armature interne par rapport au manchon externe. Des articulations de ce type sont notamment décrites dans les documents de brevet FR 2 853 379 et FR 2 830 911. Dans certaines applications, les moyens d'amortissement sont exclusivement constitués d'une garniture de matériau élastomère, dont les déformations engendrent une force de résistance élastique au déplacement relatif radial de l'armature interne par rapport au manchon externe. 2909428 2 Dans d'autres applications, et comme le montrent les documents antérieurs précités, les moyens d'amortissement comprennent, en plus d'une garniture élastomère, des chambres remplies d'un liquide, dont la circulation à 5 l'intérieur de l'articulation oppose une force de résistance dynamique au déplacement relatif radial de l'armature interne par rapport au manchon externe. L'invention, qui est indifféremment applicable à l'un et à l'autre de ces deux types d'articulations, a 10 pour but de proposer une articulation utilisable dans des conditions extrêmes avec un risque minimal de détérioration et de dommage irréversible. A cette fin, l'articulation de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne 15 le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que l'armature intermédiaire présente une forme générale cylindrique complétée par une pluralité de reliefs rigides conformés et disposés pour transmettre une force d'appui de l'armature interne sur le manchon 20 externe en cas de déplacement relatif radial, supérieur à une limite fonctionnelle, de cette armature interne et de ce manchon externe. De préférence, les reliefs rigides de l'armature intermédiaire comprennent des reliefs internes 25 sensiblement radiaux, pointant vers l'armature interne. De manière également avantageuse, les reliefs rigides de l'armature intermédiaire comprennent aussi des reliefs externes sensiblement radiaux, pointant vers le manchon externe. 30 Chacun des reliefs rigides de l'armature intermédiaire est par exemple disposé de façon sensiblement symétrique de part et d'autre d'un plan médian transversal, situé à mi-distance entre les première et seconde extrémités axiales de l'articulation. 2909428 3 Par ailleurs, les reliefs rigides de l'armature intermédiaire sont de préférence régulièrement disposés autour de l'axe longitudinal de l'articulation. Les reliefs rigides de l'armature intermédiaire 5 peuvent par exemple être répartis en deux groupes dont les reliefs respectifs sont diamétralement opposés l'un à l'autre par rapport à l'axe :Longitudinal de l'articulation. Il est également judicieux de prévoir que les 10 reliefs rigides internes et externes de l'armature intermédiaire forment des couples de reliefs radiaux occupant la même position angulaire autour de l'axe longitudinal de l'articulation. Dans le cas où l'armature interne et le manchon 15 externe doivent disposer d'une liberté de pivotement relatif relativement limitée, les reliefs rigides de l'armature intermédiaire peuvent avantageusement s'étendre, le long de l'axe longitudinal, sur une longueur au moins égale à la moitié de la distance 20 séparant les première et seconde extrémités axiales de l'articulation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement 25 limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une articulation conforme à un mode de réalisation possible de l'invention; 30 - la figure 2 est une vue en coupe transversale de l'articulation illustrée à la figure 1, cette coupe étant réalisée suivant le plan repéré par les flèches II-II de la figure 1; et - la figure 3 est une vue en coupe axiale de 35 l'articulation illustrée à la figure 1, cette coupe étant 2909428 4 réalisée suivant le plan repéré par les flèches III-III de la figure 2. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne une articulation élastique présentant des extrémités axiales 5 B et H espacées l'une de l'autre le long d'un axe longitudinal Y et par convention respectivement désignées comme inférieure et supérieure. Comme le montre la figure 1, cette articulation comprend au moins, à distance radiale croissante de cet 10 axe Y, une armature interne 1, une armature intermédiaire 2, et un manchon externe 4. Les dénominations "armature interne", "armature intermédiaire", et "manchon externe" utilisées dans la présente description doivent être interprétées non pas de 15 manière absolue, mais de manière seulement relative, en comprenant que l'armature interne est radialement plus interne que l'armature intermédiaire, cette dernière étant elle-même radialement plus interne que le manchon externe. 20 En revanche, ces dénominations n'excluent nullement le fait que l'articulation concernée puisse comprendre une ou plusieurs autres pièces radialement plus internes que l'armature interne, ou radialement plus externes que le manchon externe. 25 Cette articulation comprend par ailleurs des moyens d'amortissement au moins formés d'une garniture élastomère dont une partie 5A est interposée entre l'armature interne 1 et l'armature intermédiaire 2, et dont une autre partie 5B est interposée entre cette 30 armature intermédiaire 2 et le manchon externe 4. Comme décrit dans les documents d'art antérieur précités, ces moyens d'amortissement peuvent être de nature non pas seulement élastique, mais hydro-élastique, et comprendre au moins deux chambres de fluide 35 hydraulique communiquant l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'un canal ou de plusieurs canaux. 2909428 5 Dans tous les cas, ces moyens d'amortissement sont conçus pour opposer une force résistante statique et / ou dynamique à tout déplacement relatif, perpendiculairement à l'axe longitudinal Y, de l'armature interne 1 par 5 rapport au manchon externe 4. Dans une articulation conforme à l'invention, l'armature intermédiaire 2 présente une forme générale cylindrique, complétée par une pluralité de reliefs rigides tels que 3A et 3B. 10 Ces reliefs ont pour fonction de transmettre une force d'appui de l'armature interne 1 sur le manchon externe 4, lorsque cette armature 1 et ce manchon 4 subissent, suivant une direction radiale par rapport à l'axe Y, un déplacement relatif d'une amplitude 15 supérieure à une limite fonctionnelle déterminée. Les reliefs rigides de l'armature intermédiaire 2, qui sont conformés et disposés pour remplir cette fonction, comprennent par exemple (figure 2) des reliefs internes 3A, qui sont sensiblement radiaux et qui 20 pointent vers l'armature interne 1, et des reliefs externes 3B, qui sont eux-mêmes sensiblement radiaux mais qui pointent vers le manchon externe 4. Comme le montre la figure 1, chacun des reliefs rigides 3A et 3B est disposé de façon sensiblement 25 symétrique de part et d'autre du plan transversal médian P de l'articulation, c'est-à-dire du plan. qui coupe transversalement l'axe longitudinal Y à mi-distance entre les extrémités axiales B et H de cette articulation. Les reliefs internes 3A forment un premier groupe de 30 reliefs régulièrement disposés autour de l'axe longitudinal Y de l'articulation, ce groupe comprenant par exemple deux reliefs diamétralement opposés l'un à l'autre par rapport à cet axe Y. De même, les reliefs externes 3B forment un deuxième 35 groupe de reliefs régulièrement disposés autour de l'axe longitudinal Y de l'articulation, ce groupe comprenant 2909428 6 par exemple deux reliefs diamétralement opposés l'un à l'autre par rapport à cet axe Y. De plus (figure 2), chaque relief interne 3A forme avantageusement, avec un relief externe 3B correspondant, 5 un couple de reliefs radiaux occupant la même position angulaire autour de l'axe longitudinal Y de l'articulation. En d'autres termes, il peut être préférable de faire en sorte que les reliefs 3A et 3B se correspondent, au 10 lieu d'être décalés angulairement les ur.Ls par rapport aux autres. Les mouvements relatifs de l'armature interne 1 et du manchon externe 4 peuvent inclure un pivotement relatif autour de l'axe X de la figure 2, cet axe étant 15 perpendiculaire à l'axe longitudinal Y et appartenant au plan médian P de l'articulation. Néanmoins, il peut être souhaitable de réduire ou au contraire d'augmenter la valeur de l'amplitude autorisée de ce mouvement de pivotement. 20 Dans le cas où une valeur faible de débattement angulaire de l'armature interne 1 et du manchon externe 4 est souhaitée, il est possible de prévoir que les reliefs rigides 3A et 3B s'étendent, le long de l'axe longitudinal Y, sur une longueur égale ou supérieure à la 25 moitié de la distance qui sépare les extrémités axiales B et H de l'articulation (figure 1), cette distance étant prise sur le plus court des éléments que constituent l'armature interne 1 et le manchon externe 4. En revanche, dans le cas où une valeur importante de 30 débattement angulaire de l'armature interne 1 et du manchon externe 4 est souhaitée, il est possible de prévoir que les reliefs rigides 3A et 3B s'étendent, le long de l'axe longitudinal Y, sur une longueur égale ou inférieure à la moitié de la distance qui sépare les 35 extrémités axiales B et H de l'articulation (non représenté). 2909428 7 Dans un mode de réalisation optimisé au plan industriel, les reliefs 3A et 3B peuvent être formés d'une seule pièce avec l'armature interméd=_aire 2, par exemple par moulage d'un matériau polymère, d'un alliage, 5 ou d'un métal tel que l'aluminium. REVENDICATIONS . 1. Articulation élastique présentant des première et seconde extrémités axiales (B, H) espacées l'une de l'autre le long d'un axe longitudinal (Y), et comprenant au moins, à distance radiale croissante de cet axe, une armature interne (1), une armature intermédiaire (2) et un manchon externe (4), cette articulation comprenant en outre des moyens d'amortissement élastique et. / ou hydroélastique (5A, 5B) interposés d'une part entre l'armature interne (1) et l'armature intermédiaire (2), et d'autre part entre cette armature intermédiaire (2) et le manchon externe (4), ces moyens d'amortissement étant. conçus pour opposer une force résistante statique et / ou dynamique à tout déplacement relatif, perpendiculairement à l'axe longitudinal, de l'armature interne (1) par rapport au manchon externe, caractérisée en ce que l'armature intermédiaire (2) présente une forme générale cylindrique complétée par une pluralité de reliefs rigides (3A, 3B) conformés et disposés pour transmettre une force d'appui de l'armature interne (1) sur le manchon externe (4) en cas de déplacement relatif radial, supérieur à une limite fonctionnelle, de cette armature interne (1) et de ce manchon externe (4). 2. Articulation élastique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les reliefs rigides de l'armature intermédiaire (2) comprennent des reliefs internes sensiblement radiaux (3A), pointant vers l'armature interne (1). 3. Articulation élastique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les reliefs rigides de l'armature intermédiaire (2) comprennent des reliefs externes sensiblement radiaux (3B), pointant vers le manchon externe (4). 2909428 9 4. Articulation élastique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chacun des reliefs rigides (3A, 3B) de l'armature intermédiaire (2) est disposé de façon sensiblement 5 symétrique de part et d'autre d'un plan médian transversal, situé à mi-distance entre les première et seconde extrémités axiales (B, H) de l'articulation. 5. Articulation élastique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que 10 les reliefs rigides (3A, 3B) de l'armature intermédiaire (2) sont régulièrement disposés autour de l'axe longitudinal (Y) de l'articulation. 6. Articulation élastique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que 15 les reliefs rigides (3A, 3B) de l'armature intermédiaire (2) sont répartis en deux groupes dont les reliefs respectifs sont diamétralement opposés l'un à l'autre par rapport à l'axe longitudinal (Y) de l'articulation. 7. Articulation élastique suivant l'une quelconque 20 des revendications précédentes combinée aux revendications 2 et 3, caractérisée en ce que les reliefs rigides internes et externes (3A, 3B) de l'armature intermédiaire (2) forment des couples de reliefs radiaux occupant la même position angulaire autour de l'axe 25 longitudinal (Y) de l'articulation. 8. Articulation élastique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les reliefs rigides (3A, 3B) de l'armature intermédiaire (2) s'étendent, le long de l'axe longitudinal (Y), sur 30 une longueur au moins égale à la moitié de la distance séparant les première et seconde extrémités axiales (B, H) de l'articulation. 9. Articulation élastique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que 35 les reliefs rigides (3A, 3B) et l'armature intermédiaire (2) forment une seule pièce. 2909428 10 10. Articulation élastique suivant. la revendication 9, caractérisée en ce que les reliefs rigides (3A, 3B) et l'armature intermédiaire (2) sont réalisés par moulage. 5