Brevet FR2918951A1 — publié le 20090123

PRODUIT INTERMEDIAIRE, PROCEDE ET PRODUIT FINI DE FABRICATION D'ARTICULATIONS ELASTIQUES OU HYDRO- ELASTIQUES, OFFRANT OU EXPLOITANT UNE POSSIBILITE DE REGROUPEMENT DES ARMATURES DE CHAQUE ARTICULATION. L'invention concerne, de façon générale, les techniques de fabrication des articulations élastiques ou hydroélastiques. 10 Comme le sait l'homme du métier, de telles articulations sont conçues et utilisées pour assembler deux pièces d'une structure de transmission d'efforts, équipant par exemple un véhicule à moteur, et pour amortir les 15 vibrations transmises de l'une de ces pièces à l'autre. Plus précisément, l'invention concerne, selon un premier aspect, un produit intermédiaire de fabrication d'un ensemble comprenant au moins une première articulation 20 élastique ou hydro-élastique, chaque articulation de cet ensemble comprenant au moins une armature liée, après fabrication, à une garniture en matériau élastomère injectée. 25 Il existe de nombreux types d'articulations élastiques ou hydro-élastiques, quelques exemples en étant donnés dans les documents de brevets FR 2 830 911, US 4 971 456, FR 2 853 379, et EP 0 499 996. 30 Cependant, toute articulation requiert, lors de sa fabrication, la mise en oeuvre d'opérations de placement nombreuses et délicates, qui compliquent la réalisation de cette articulation et en augmente considérablement le coût. 35 L'invention vise précisément à réduire ou contourner cette difficulté. A cette fin, le produit intermédiaire de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend une structure de maintien propre à fixer, avant l'injection de la garniture, la position relative d'au moins deux armatures ou portions d'armatures appartenant à une ou plusieurs articulations de l'ensemble. Grâce à cet agencement, les armatures ou portions d'armatures fixées à la structure de maintien peuvent être positionnées simultanément par simple manipulation de la structure de maintien ou de l'une quelconque des armatures ou portions d'armature liées à cette structure. En particulier, chaque articulation de l'ensemble peut comprendre une pluralité d'armatures ou portions d'armature liées entre elles, après fabrication, par la garniture en matériau élastomère injectée. Dans ce cas, la structure de maintien peut fixer, avant l'injection de la garniture, la position relative d'au moins deux armatures ou portions d'armatures appartenant à chaque articulation de l'ensemble. Par exemple, au moins une armature ou portion d'armature de la première articulation au moins peut être rapportée sur la structure de maintien, à laquelle elle est alors liée par un effet mécanique tel qu'une force de pincement ou un encliquetage. En variante, ou de façon cumulative, au moins une armature ou portion d'armature de la première articulation au moins peut être formée d'une seule pièce avec au moins un élément de la structure de maintien. Dans le cas où chaque articulation comprend plusieurs armatures ou portions d'armature, il peut être avantageux de prévoir que chaque armature ou portion d'armature de la première articulation au moins soit reliée à une autre armature ou portion d'armature de cette première articulation par au moins un élément de la structure de maintien. Il est également possible de prévoir que la structure de maintien maintienne ensemble des armatures, par exemple homologues, appartenant à des articulations respectives dudit ensemble. L'invention concerne encore un procédé de fabrication d'un ensemble comprenant au moins une première articulation élastique ou hydro-élastique, ce procédé comprenant une opération de fabrication d'une pluralité d'armatures ou de portions d'armature et une opération d'injection consistant, pour chaque articulation, à injecter une garniture en matériau élastomère dans un moule contenant au moins une armature ou portion d'armature de cette articulation, et ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend une opération intermédiaire, mise en oeuvre préalablement à l'opération d'injection et consistant au moins à maintenir ensemble de façon au moins transitoire des armatures ou des portions d'armatures appartenant à une ou plusieurs articulations. L'opération intermédiaire peut alors notamment être mise en oeuvre en liant à une structure de maintien certaines au moins des armatures ou des portions d'armatures appartenant par exemple à la première articulation. Dans le cas où la structure de maintien fait appel à des liaisons mécaniques, le procédé comprend de préférence une opération de recyclage consistant à désolidariser la structure de maintien, en vue de sa réutilisation, des armatures ou portions d'armatures qui lui sont liées. Bien qu'il soit éventuellement possible de noyer telle quelle la structure de maintien dans la garniture au moulage, le procédé de fabrication de l'invention peut aussi comprendre une opération de finition consistant à fragiliser, déformer, rompre, retirer ou détruire cette structure de maintien de façon totale ou partielle. Le procédé de l'invention, tel que précédemment défini, permet d'aboutir à un produit fini constituant une articulation élastique ou hydro-élastique, et comprenant au moins un résidu ou une trace de la structure de maintien utilisée lors de sa fabrication. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation possible d'une structure de maintien utilisable pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe axiale à échelle légèrement agrandie de la structure illustrée à la figure 1; 35 - la figure 3A est une vue en coupe axiale de trois armatures d'une articulation élastique ou hydro-élastique 30 à réaliser, ces armatures étant présentées dans la position relative finale qu'elles doivent occuper dans l'articulation une fois fabriquée; - la figure 3B est une vue en coupe axiale de trois armatures d'une articulation élastique ou hydro-élastique à réaliser, ces armatures étant reliées les unes aux autres, dans leur position relative finale, par la structure de maintien illustrée aux figures 1 et 2; - la figure 4 est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation possible d'une structure de maintien utilisable pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'invention; la figure 5 est une vue en coupe axiale de trois armatures d'une articulation élastique ou hydro-élastique à réaliser, ces armatures étant reliées les unes aux autres, dans leur position relative finale, par la structure de maintien illustrée à la figure 4; - la figure 6 est une vue en perspective schématisée d'un troisième mode de réalisation possible d'une structure de maintien utilisable pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'invention; - la figure 7A est une vue en perspective de trois armatures d'une articulation élastique ou hydro-élastique à réaliser, ces armatures étant reliées les unes aux autres, dans leur position relative finale, par une structure de maintien répondant à un quatrième mode de réalisation possible; - la figure 7B est une autre vue en perspective des trois 35 armatures illustrées à la figure 7A, observées sous un autre angle; - la figure 8 est une vue en coupe axiale d'une articulation susceptible d'être fabriquée par la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'invention; - la figure 9 est une vue en coupe transversale de l'articulation illustrée à la figure 8, cette coupe étant réalisée suivant le plan repéré par les flèches IX-IX de la figure 8; - la figure 10 est une vue en coupe axiale de l'articulation illustrée à la figure 8, cette coupe étant réalisée suivant le plan repéré par les flèches X-X de la figure 9; et - la figure 11 est une vue en coupe axiale de deux paires identiques de portions d'armature, les portions d'armature de chaque paire étant maintenues ensemble par des éléments d'une structure de maintien. Comme annoncé précédemment, l'invention concerne la fabrication d'articulations élastiques ou hydroélastiques dont un exemple non limitatif est illustré aux figures 8 à 10. 25 En fait, les seules caractéristiques génériques qui soient pertinentes au regard de la présente invention et qui sont représentées sur cette articulation A sont d'une part la présence d'une ou plusieurs armatures telles que 30 11, 12 et 13, et d'autre part la présence d'une garniture 2 en matériau élastomère moulée par injection, à laquelle est liée chacune de ces armatures 11, 12 et 13. En particulier, bien que les articulations de type hydro- 35 élastique présentent des chambres C remplies d'un fluide hydraulique, l'invention concerne tout aussi bien les 10 15 20 articulations A de type purement élastique, qui sont dépourvues de telles chambres. Pour faciliter la fabrication de ces articulations, l'invention propose d'utiliser une structure de maintien 3 qui est conçue pour fixer, avant l'injection de la garniture 2 de chaque articulation A, la position relative de plusieurs armatures ou de toutes les armatures 11, 12, et 13, ou portions d'armatures, appartenant à une ou plusieurs articulations. Il est ainsi possible de manipuler comme une seule pièce l'ensemble que constituent la structure de maintien et les armatures ou portions d'armatures dont cette structure assure la cohésion sans avoir à manipuler séparément ces armatures ou portions d'armatures. La structure de maintien 3 peut toutefois prendre de nombreuses formes différentes, non nécessairement équivalentes quant aux avantages qu'elles peuvent procurer. Les figures 1 à 3B illustrent ainsi une structure de maintien 3 qui d'une part est dédiée aux armatures d'une seule et même articulation, et qui d'autre part maintient ces armatures par un effet mécanique, par exemple par une force de pincement, par un emboîtement ou par un encliquetage. Chacune des armatures 11 à 13 de l'articulation A qui doivent être maintenues ensemble est ainsi rapportée sur la structure de maintien 3 en l'occurrence conformée en étoile à trois branches 31, l'armature centrale 11 étant par exemple emboîtée sur un téton central 30 de l'armature 3 tandis que les armatures 12 et 13 sont enserrées entre les mâchoires de différentes pinces périphériques respectives telles que 32. Il est néanmoins possible, comme le montrent notamment les figures 4 et 5, de prévoir que l'une ou plusieurs des armatures 11 à 13 de l'articulation A soit formée d'une seule pièce avec un ou plusieurs éléments, tels que 31 et 32, de la structure de maintien 3. En l'occurrence, les figures 4 et 5 illustrent un mode de réalisation dans lequel l'armature centrale 11 est réalisée par moulage avec les branches 31 de la structure de maintien, qui portent les pinces 32. Comme le comprendra l'homme du métier, le fait que l'armature 11 soit formée d'une seule pièce avec les branches 31 de la structure 3 n'implique pas nécessairement qu'elle soit constituée du même matériau, cette structure et ces branches pouvant notamment être constitués de matériaux différents co-injectés ou surmoulés. La figure 6 illustre de façon suggestive un mode de réalisation plus élaboré, dans lequel la structure 3 inclut en outre des liaisons L reliant ensemble des branches 31 solidaires d'armatures 11, en l'occurrence homologues, qui sont destinées à appartenir à des articulations différentes. Dans un tel cas, la structure 3 forme alors un réseau propre à maintenir ensemble des armatures de plusieurs articulations qui peuvent être fabriquées de façon simultanée dans un moule disposant de plusieurs empreintes.35 Les figures 7A et 7B illustrent encore un autre mode de réalisation possible de l'invention, néanmoins cumulable avec le mode de réalisation de la figure 6, dans lequel chaque armature, telle que 11 à 13, ou portion d'armature de chaque articulation est reliée à au moins une autre armature ou portion d'armature de cette même articulation par un ou plusieurs éléments, tels que 31 et 32, de la structure de maintien 3. La figure 11 illustre un mode de réalisation dans lequel des portions d'armature telles que lla, 13a, et llb, 13b, sont reliées entre elles par des éléments respectifs 31a et 31b de la structure de maintien 3. Après rapprochement de ces deux paires identiques de portions d'armature, puis injection de la garniture 2, les portions d'armature lla et llb forment une armature 11, et les portions d'armature 13a et 13b forment une armature 13 de cette articulation. Ce mode de réalisation est particulièrement adapté au cas illustré, dans lequel une armature entière ne peut être démoulée d'une seule pièce. Grâce au recours aux produits intermédiaires de fabrication tels que présentés ci-dessus, le procédé de l'invention permet de simplifier la fabrication des articulations élastiques ou hydro-élastiques. Il permet en outre d'envisager l'utilisation, pour la réalisation des armatures, de matériaux polymères comme par exemple des thermoplastiques, non conventionnels pour ce type d'application. Ainsi, bien que ce procédé comprenne toujours une opération consistant à fabriquer chaque armature telle que 11 à 13 de chaque articulation, éventuellement sous forme de portions, et une opération consistant, pour chaque articulation, à injecter une garniture 2 en matériau élastomère dans un moule contenant, éventuellement sous forme de portions, chaque armature telle que 11 à 13 de cette articulation, la préparation de l'opération d'injection est grandement facilitée par l'opération intermédiaire, qui est mise en oeuvre préalablement à l'opération d'injection, et qui consiste à maintenir ensemble, de façon provisoire ou éventuellement définitive, tout ou partie des armatures ou portions d'armatures appartenant à une ou plusieurs articulations fabriquées. Cette opération intermédiaire est mise en oeuvre en liant certaines ou l'ensemble des armatures 11 à 13 ou portions d'armatures à une structure de maintien 3, qui est elle-même dédiée à une articulation et / ou à un ensemble d'articulations. La liaison des armatures ou portions d'armature à la structure de maintien 3 peut être réalisée de façon très précoce dans le processus de fabrication, comme c'est le cas pour les modes de réalisation des figures 7A et 7B, et 11, dans lesquels la liaison s'effectue lors de la fabrication des armatures ou portions d'armatures elles-mêmes. La liaison des armatures ou portions d'armatures à la structure de maintien 3 peut cependant aussi être réalisée de façon très tardive dans le processus de fabrication, comme c'est le cas pour le mode de réalisation des figures 1 à 3, dans lequel la liaison s'effectue après la fabrication des armatures elles- mêmes. Le mode de réalisation des figures 4 et 5 illustre une situation intermédiaire, dans laquelle la liaison de l'armature 11 à la structure 3 est réalisée lors de la fabrication de cette armature, alors que la liaison des armatures 12 et 13 à la structure 3 est réalisée postérieurement à la fabrication de ces armatures. Dans le cas du mode de réalisation des figures 1 à 3, le procédé de l'invention peut comprendre une opération de recyclage, qui consiste à désolidariser la structure de maintien 3, en vue de sa réutilisation, des armatures 11 à 13 ou portions d'armatures qui lui sont liées, par exemple après l'opération d'injection. Dans le cas des modes de réalisation des figures 4 et 5, ou 7A et 7B, ou 11, dans lesquels l'une au moins des armatures ou des portions d'armature est formée d'une seule pièce avec au moins un élément de la structure de maintien, le procédé de l'invention peut comprendre, à tout moment par rapport à l'opération d'injection de la garniture, une opération de finition, qui consiste à fragiliser, déformer, rompre, retirer ou détruire tout ou partie de la structure de maintien 3. En toute hypothèse, et dans ce dernier cas notamment, il est possible de prévoir que le produit fini obtenu par le procédé précédemment décrit, et qui constitue une articulation élastique ou hydro-élastique, conserve au moins un résidu ou une trace de la structure de maintien 3 qui a été utilisée lors de sa fabrication, que ce résidu ou cette trace présentent un intérêt fonctionnel, et / ou qu'ils soient conçus pour ne pas interférer avec la fonction principale de l'articulation.35 REVENDICATIONS . 1. Produit intermédiaire de fabrication d'un ensemble comprenant au moins une première articulation élastique ou hydro-élastique (A), chaque articulation (A) de cet ensemble comprenant au moins une armature (11, 12, 13) liée, après fabrication, à une garniture (2) en matériau élastomère injectée, caractérisé en ce qu'il comprend une structure de maintien (3) propre à fixer, avant l'injection de la garniture (2), la position relative d'au moins deux armatures (11, 12, 13) ou portions d'armature (11a, 13a; llb, 13b) appartenant à une ou plusieurs articulations de l'ensemble. 2. Produit intermédiaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que chaque articulation (A) de l'ensemble comprend une pluralité d'armatures (11, 12, 13) ou portions d'armature liées entre elles, après fabrication, par la garniture (2) en matériau élastomère injectée. 3. Produit intermédiaire suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la structure de maintien (3) fixe, avant l'injection de la garniture (2), la position relative d'au moins deux armatures (11, 12, 13) ou portions d'armature (lla, llb; 13a, 13b) appartenant à chaque articulation (A) de l'ensemble. 4. Produit intermédiaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une armature (11) ou portion d'armature de la première articulation (A) au moins est rapportée sur la structure de maintien (3), à laquelle elle est liée par un effet mécanique tel qu'une force de pincement ou un encliquetage. . Produit intermédiaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une armature (11) ou portion d'armature de la première 5 articulation (A) au moins est formée d'une seule pièce avec au moins un élément (31, 32) de la structure de maintien (3). 6. Produit intermédiaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque armature (11-13) ou portion d'armature de la première articulation (A) au moins est reliée à une autre armature (11-13) ou portion d'armature de cette première articulation (A) par au moins un élément (31, 32) de la structure de maintien (3). 7. Produit intermédiaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure de maintien maintient ensemble des armatures (11-13) appartenant à des articulations respectives dudit ensemble. 8. Procédé de fabrication d'un ensemble comprenant au moins une première articulation élastique ou hydro- élastique (A), ce procédé comprenant une opération de fabrication d'une pluralité d'armatures (11-13) ou de portions d'armature et une opération d'injection consistant, pour chaque articulation, à injecter une garniture (2) en matériau élastomère dans un moule contenant au moins une armature (11-13) ou portion d'armature de cette articulation, caractérisé en ce qu'il comprend une opération intermédiaire, mise en oeuvre préalablement à l'opération d'injection et consistant au moins à maintenir ensemble de façon au moins transitoire certaines au moins des armatures (11-13), ou des portions d'armatures (lla, 13a; 11b, 13b) appartenant à une ou plusieurs articulations. 9. Procédé de fabrication suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'opération intermédiaire est mise en oeuvre en liant certaines au moins des armatures (11-13) ou des portions d'armature à une structure de maintien (3). 10. Procédé de fabrication suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une opération de recyclage consistant à désolidariser la structure de maintien (3), en vue de sa réutilisation, des armatures (11-13) ou portions d'armature qui lui sont liées. 11. Procédé de fabrication suivant l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'il comprend une opération de finition, consistant à fragiliser, déformer, rompre, retirer ou détruire la structure de maintien (3) de façon totale ou partielle. 12. Produit fini obtenu par un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 8 à 11 et constituant une articulation élastique ou hydro-élastique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un résidu ou une trace de la structure de maintien (3) utilisée lors de sa fabrication. 35