Brevet FR2918952A1 — 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 PLUSIEURS ARTICULATIONS. 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. 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. Il est alors possible de prévoir que la structure maintienne dans une position relative déterminée des armatures ou portions d'armatures, par exemple homologues, appartenant à au moins deux articulations respectives différentes dudit ensemble. Dans un mode de réalisation particulièrement efficace, la structure de maintien peut comprendre un empilement d'au moins deux éléments, chaque élément de l'empilement pouvant lui-même comprendre un cadre. 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 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, 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. 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 l'une au moins des armatures ou des portions d'armatures de la première articulation à une structure de maintien à laquelle est également liée au moins une armature ou portion d'armature d'une autre 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; - la figure 3A est une vue en coupe axiale de trois armatures d'une articulation élastique ou hydro-élastique à réaliser, ces armatures étant présentées dans la position relative finale qu'elles doivent occuper dans 35 l'articulation une fois fabriquée; 5 - 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 5 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 10 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 15 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 20 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 25 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; 30 - la figure 7B est une autre vue en perspective des trois armatures illustrées à la figure 7A, observées sous un autre angle; - la figure 8A est une vue en perspective d'un cadre 35 formant un élément d'une structure de maintien et reliant entre elles des armatures d'un premier type appartenant à des articulations élastiques ou hydro-élastiques respectives, destinées à être réalisées au moins partiellement de façon collective dans un moule à plusieurs empreintes; -la figure 8B est une vue en perspective d'un cadre formant un élément d'une structure de maintien et reliant entre elles des armatures d'un deuxième type appartenant aux articulations destinées à être réalisées dans le même moule à plusieurs empreintes; - la figure 8C est une vue en perspective d'un cadre formant un élément d'une structure de maintien et reliant entre elles des armatures d'un troisième type appartenant aux articulations destinées à être réalisées dans le même moule à plusieurs empreintes; - la figure 8D est une vue en perspective d'un empilement des éléments illustrés aux figures 8A à 8C; - la figure 9A est une vue en perspective du résultat de l'injection de la garniture sur un détail de la figure 8D, observé à plus grande échelle; 25 - la figure 9B est une vue en perspective d'un produit fini obtenu à partir du produit intermédiaire illustré à la figure 9A, après rupture des éléments de la structure de maintien; 30 - la figure 10 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 11 est une vue en coupe transversale de 35 l'articulation illustrée à la figure 10, cette coupe20 étant réalisée suivant le plan repéré par les flèches XI-XI de la figure 10; - la figure 12 est une vue en coupe axiale de l'articulation illustrée à la figure 10, cette coupe étant réalisée suivant le plan repéré par les flèches XII-XII de la figure 11; et - la figure 13 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 10 à 12. 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 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 hydroélastique présentent des chambres C remplies d'un fluide hydraulique, l'invention concerne tout aussi bien les 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. 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 13 illustre un mode de réalisation dans lequel des portions d'armature telles que lia, 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 lia 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. Les figures 8A à 8D illustrent de façon complète un mode de réalisation exploitant de façon différente le principe qui est simplement suggéré sur la figure 6 et qui consiste à donner à la structure 3 une forme qui lui permette de maintenir dans une position relative déterminée des armatures ou portions d'armatures par exemple homologues appartenant à des articulations respectives différentes, de même type ou non. Comme le montre en l'occurrence la figure 8D, la structure de maintien 3, dans le mode de réalisation illustré, est formée d'un empilement 30 d'éléments de structure 3a, 3b, et 3c qui sont respectivement visibles sur les figures 8A, 8B, et 8C. L'élément de structure 3a (figure 8A) maintient dans une position relative fixe seize armatures centrales 11 appartenant à seize articulations respectives de même type, étant entendu que ces armatures pourraient constituer les seules et uniques armatures de ces articulations. L'élément de structure 3b (figure 8B) maintient dans une position relative fixe seize armatures externes 13 qui, dans le mode de réalisation illustré, appartiennent respectivement aux seize articulations auxquelles sont destinées les armatures 11 de la figure 8A. Et l'élément de structure 3c (figure 8C) maintient dans une position relative fixe seize armatures intermédiaires 12 qui appartiennent respectivement aux seize articulations auxquelles sont destinées les armatures 11 de la figure 8A et les armatures 13 de la figure 8B. Chacun de ces éléments de structure 3a, 3b et 3c comprend un cadre 300, et la structure globale de maintien illustrée à la figure 8D est constitué par un empilement des éléments 3a, 3b et 3c, dont, en particulier, les cadres 300 sont superposés comme le montre le mieux la figure 9A, qui illustre le produit intermédiaire de fabrication résultant de l'opération d'injection de la garniture dans le produit intermédiaire illustré à la figure 8D. 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 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 des 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 le mode de réalisation des figures 7A et 7B, dans lequel la liaison s'effectue lors de la fabrication des armatures ou des portions d'armature elles-mêmes. La liaison des armatures ou des portions d'armature 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 13, 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 qui est obtenu par le procédé précédemment décrit, qui constitue une articulation élastique ou hydro-élastique, conserve au moins un résidu ou une trace R 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. Un exemple d'un tel résidu R est visible sur la figure 9B, qui illustre le produit intermédiaire obtenu à partir du produit intermédiaire de la figure 9A par rupture des pattes des éléments du cadre 300. REVENDICATIONS . 1. Produit intermédiaire de fabrication d'un ensemble comprenant au moins une première articulation élastique ou hydro-élastique (A), chaque articulation de cet ensemble comprenant au moins une armature (11-13) 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 (11-13) ou portions d'armature appartenant à une ou plusieurs articulations de l'ensemble. 2. Produit intermédiaire suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la structure (3) maintient dans une position relative déterminée des armatures (11-13) ou portions d'armature appartenant à au moins deux articulations (A) respectives différentes dudit ensemble. 3. Produit intermédiaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure de maintien (3) comprend un empilement (30) d'au moins deux éléments (3a, 3b, 3c). 4. Produit intermédiaire suivant la revendication 3, caractérisé en ce que chaque élément (3a, 3b, 3c) de l'empilement comprend un cadre (300). 5. Produit intermédiaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une armature (11-13) 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. 6. Produit intermédiaire suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une armature (11-13) ou portion d'armature de la première articulation (A) au moins est formée d'une seule pièce avec au moins un élément (31) de la structure de maintien (3)- 7. 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 par au moins un élément (32) de la structure de maintien (3). 8. Procédé de fabrication d'un ensemble comprenant au moins une première articulation élastique ou hydroélastique, 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'armature (11a, 13a; llb, 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 au moins une armature (11-13) ou portion d'armature de la première articulation à une structure de maintien (3) à laquelle est également liée au moins une armature ou portion d'armature d'une autre articulation. 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'armatures 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 (A), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un résidu ou une trace (R) de la structure de maintien (3) utilisée lors de sa fabrication. 30