Brevet FR2932235A1 — publié le 20091211

Dispositif d'accouplement démontable par emboîtement élastique Domaine technique de l'invention 10 L'invention est relative à un dispositif d'accouplement démontable comprenant un élément mâle formé par un pion de montage ayant une tête de retenue destinée à s'insérer dans un plot d'accouplement constituant l'élément femelle, le corps dudit plot ayant une rainure périphérique radiale, 15 et étant réalisé dans une matière plastique pour constituer une liaison mécanique élastique entre deux pièces de construction. L'élément mâle du dispositif d'accouplement peut être relié à une première pièce de construction, par exemple un moteur constituant un support vibrant. 20 L'élément femelle est du type écran, cache-style, déflecteur ou panneau d'insonorisation. Les écrans peuvent avoir une fonction esthétique et/ou une fonction acoustique. Dans ce dernier cas, ils doivent amortir le bruit généré par le 25 moteur, et en particulier les vibrations. Le dispositif de fixation d'un tel écran doit répondre à une double exigence : d'une part il doit assurer une fixation solide sur le moteur tout en permettant des montages et des démontages successifs, et d'autre part, il doit assurer une fonction de découplage entre le moteur et l'écran de façon à ce que l'écran ne devienne pas également une 30 source de vibrations, et donc de bruit.5 État de la technique Les dispositifs d'accouplement connus par emboîtement sont généralement composés de deux parties: - une pièce creuse qui constitue la partie femelle, et sur la base de laquelle l'écran vient se fixer, et un pion comportant une tête qui constitue la partie mâle. La pièce creuse vient coopérer par emboîtement sur le pion solidaire du 10 moteur. La fonction clipsage / déclipsage est assurée par la tête de retenue du pion , ou par la combinaison de cette tète et d'une collerette basse , la pièce creuse ayant dans ce cas deux cavités. 15 La fonction découplage consiste à filtrer les vibrations provenant de l'une des pièces de construction, par exemple le moteur, afin qu'elles ne soient pas transmises à la deuxième pièce de construction, notamment l'écran. Cette fonction est assurée de manière connue par un soufflet dans la partie 20 femelle, ou par striction de la paroi autour de la tête de retenue. De tels dispositifs sont décrits dans les brevets FR 2 796 998 et FR 2 857 065. Dans le document FR 2 796 998 cité, la partie femelle est une pièce en 25 plastique comportant un soufflet dans lequel est inséré le pion. La liaison entre la pièce mâle et la pièce femelle se fait au-dessus du soufflet, au niveau de la tête du pion. Dans un tel clispositif, le découplage est assuré à la fois par déformation du soufflet et par la zone de liaison entre la pièce mâle et la pièce femelle. L'inconvénient: d'un tel système réside dans le fait 30 que la partie de la pièce en plastique dans laquelle est insérée la tête du pion, doit être dimensionnée pour répondre à la fois à des contraintes 2 3 mécaniques, liées aux efforts de clippage et déclippage et, à des contraintes acoustiques. Cette double exigence rend le dimensionnement complexe. De plus, la pièce en plastique qui subit des contraintes d'effort de fixation répétées après de multiples montages et démontages, risque de se déformer et ainsi de ne plus remplir correctement son rôle de découplage pour amortir les vibrations du moteur. Dans le document FR 2 857 065, la partie femelle réalise le découplage ~o vibratoire par une paroi mince autour de la tête. La fonction clippage est relayée par une collerette basse autour de la tige logée dans une seconde cavité basse dans la partie femelle. La liaison entre la pièce mâle et la pièce femelle se fait dans deux cavités, au niveau de la tête du pion et dans la jupe basse de la pièce femelle. L'inconvénient d'un tel système est que seule la 15 partie de la pièce en plastique dans laquelle est insérée la tête du pion, doit être dimensionnée pour répondre à la fois à des contraintes acoustiques répétées fréquemment dans le temps, et participer aux efforts de retenue mécaniques, même aidée par la collerette basse. Elle est ainsi soumise aux efforts de fixation répétés après de multiples montages et démontages. 20 Cette double exigence de la zone autour de la tête et l'ajustement de la collerette dans la seconde cavité en partie basse de la pièce creuse, rend également le dimensionnement complexe. De plus, le matériau plastique soumis aux contraintes d'efforts de fixation répétées et d'élongation en réponse aux vibrations, risque de se dégrader dans le temps et ainsi de ne 25 plus remplir correctement son rôle. Objet de l'invention L'objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif d'accouplement 30 démontable d'un écran permettant d'améliorer la tenue mécanique lors de l'assemblage et du démontage, indépendamment de la fonction de découplage vibratoire. Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que - la base du pion de montage est prolongée vers la tête de retenue par un embout intermédiaire tronconique en délimitant une gorge de jonction 5 annulaire, - le plot d'accouplement comporte un logement interne ayant une forme complémentaire à celle de la tête de retenue et d'une partie de l'embout, et est équipé en plus d'une cavité annulaire agencée coaxialement autour du logement central pour définir une zone de travail vibratoire entre le logement 10 central et la rainure radiale. La zone de travail vibratoire assure la fonction de découplage, tandis que la zone délimitant le compartiment supérieur est plus rigide pour assurer la fonction de maintien. Ces deux fonctions sont indépendantes l'une de l'autre. 15 Selon un mode de réalisation préférentiel, le fond de la cavité axiale est séparé de la paroi externe du plot d'accouplement par une faible épaisseur conférant au corps une élasticité prédéterminée. Le logement du plot d'accouplement est subdivisé en un compartiment supérieur confiné par une 20 paroi sphérique qui se raccorde par un col à une paroi tronconique délimitant le compartiment inférieur, la tête de retenue du pion de montage étant conformée en rotule sphérique ayant un diamètre légèrement supérieur au diamètre du col. 25 De préférence, la paroi du plot d'accouplement entourant le logement central est plus épaisse que celle situé au voisinage de la zone de travail vibratoire. Description sommaire des dessins 30 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessin annexé, dans lequel : - la figure 1 est une vue en coupe du dispositif d'accouplement selon l'invention, l'élément mâle et l'élément femelle étant représentés en position assemblés ; - la figure 2 montre une vue en coupe de l'élément femelle de la figure 1. Description détaillée de l'invention 10 En référence aux figures, le dispositif d'accouplement 10 par emboîtement est destiné à relier un élément mâle 11 à un élément femelle 12 en constituant une liaison mécanique élastique démontable. L'élément mâle 11 est formé par un pion de montage 13 fixé à une première 15 pièce de construction, par exemple la partie supérieure d'un bloc moteur de véhicule. Le pion de montage 13 comporte une tête de retenue 14 et une embase 15 réunies l'une à l'autre par un embout 16 intermédiaire de forme tronconique. La tête de retenue 14 est conformée en rotule se raccordant à la petite base de l'embout 16 par une gorge 17 annulaire. La rotule peut être 20 sphérique, ou avoir une forme différente. La grande base de l'embout 16 intermédiaire se trouve à la jonction avec l'embase 15. L'élément femelle 11 comprend un plot d'accouplement 18 relié à la deuxième pièce de construction, par exemple un écran ou un déflecteur 25 d'insonorisation . Le corps du plot 18 présente une section verticale en V renversé, et est réalisé de préférence en matériau élastomère, ou en toute autre matière plastique. Le plot d'accouplement 18 comporte un logement 19 interne situé dans la partie centrale du corps, et destiné à s'emboîter sur le pion de montage 13 dans la position assemblée. A cet effet, le logement 19 30 possède une forme complémentaire à celle de la tête de retenue 14 et d'une partie de l'embout 16 du pion de montage 13.5 6 Le corps du plot d'accouplement 18 ,est équipé en plus d'une cavité 20 annulaire agencée coaxialement autour du logement 19 central, et d'une rainure 21 périphérique radiale s'étendant orthogonalement par rapport à la cavité 20 axiale. La rainure 21 radiale est destinée à recevoir une partie de l'écran de la deuxième pièce de construction. Le corps est ainsi subdivisé en trois zones, comprenant une zone de maintien, une zone de support d'écran et une zone de travail vibratoire. 10 Le compartiment supérieur 22 du logement 19 est confiné par une paroi sphérique 22a qui se raccorde par un col 23 à une paroi tronconique 24a délimitant le compartiment inférieur 24 du logement 19. Le compartiment supérieur 22 est la zone de maintien, et comporte une paroi de forte 15 épaisseur. C'est cette zone qui assure la fonction de retenue sur la tête 14 du pion de montage 13. La zone de travail vibratoire ZT est définie par la cavité 20 axiale borgne agencée entre le logement 19 central et la rainure 21 radiale. Le fond de la 20 cavité 20 est séparé de la paroi externe par une faible épaisseur conférant au corps une élasticité prédéterminée. La zone de support de l'écran sur le plot d'accouplement 18 est définie par la rainure 21 annulaire radiale, laquelle est délimitée dans le corps par une 25 paire d'épaulements supérieur 25 et inférieur 26. La paroi du plot d'accouplement 18 est plus épaisse au niveau de la zone de maintien qu'au niveau de la zone de travail. Cette paroi plus épaisse a pour rôle de rigidifier le plot 18 et de rendre cette partie peu déformable. 30 L'épaisseur et les dimensions de la paroi du plot 18 sont définies en fonction des tenues au déclipsage à atteindre.5 7 L'épaulement inférieur 26 est situé à l'extérieur du corps au voisinage de l'entrée du pion 13, tandis que l'épaulement supérieur 25 est situé au-dessus de l'épaulement inférieur 26. Les deux épaulements 25, 26 sont distants l'un de l'autre de façon à définir la rainure 21 dans laquelle vient s'insérer le 5 système de maintien de l'écran amovible. L'emplacement de la rainure 21 est situé à un niveau inférieur à celui du fond de la cavité 20. Selon une variante, le plot d'accouplement 18 peut être surmoulé directement sur l'écran. 10 Lors de l'assemblage des éléments mâle 11 et femelle 12 (figure 1), l'effort fourni par l'opérateur correspond à l'effort nécessaire pour écarter les parois du plot 18 au niveau du col 23 afin que la tête cle retenue 14 du pion de montage 13 puisse passer au travers. Le diamètre de la tête de retenue 14 15 est à cet effet légèrement supérieur au diamètre du col 23. L'écartement des parois du plot 18 lors de l'insertion du pion 13 est rendu possible grâce à l'effet élastique du matériau élastomère, et à la zone de travail ZT. La paroi tronconique 24a du compartiment inférieur 24 épouse sensiblement 20 la forme de l'embout 16. Il peut exister néanmoins un léger jeu entre l'embout 16 et le plot 18 suivant les tenues spécifiques à l'application. Au niveau du compartiment supérieur 22 du logement 19, la paroi du corps de plot enveloppe complètement la tête de retenue 14 du pion 13 par sa 25 partie sphérique et par le col 23 qui vient enserrer la tête 14 sur sa partie la plus étroite située à la gorge 17. II en résulte une bonne liaison de contact entre la tête 14 du pion 13 et le plot 18 d'accouplement. Les vibrations du moteur transmises par le pion de montage 13 au plot 30 d'accouplement 18, ou inversement, sont localisées sur la zone de travail ZT du plot 18, laquelle présente une épaisseur inférieure au reste du plot. Cette zone ZT se déforme davantage que le reste du plot 18. En régime 8 dynamique de rotation du moteur, la zone de travail ZT remplit la fonction découplage et également la fonction d'amortissement. Les vibrations sont ainsi filtrées par le plot 18. En pratique, l'écran est fixé au moteur par une pluralité de plots 18 et de pions de montage 13. L'écran est fixé aux plots par un ensemble de dispositifs de maintien solidaires de l'écran. Chaque dispositif de maintien vient s'insérer dans la rainure 21 prévue à cet effet à la base des plots 18. La fixation du plot sur le pion est donc assurée par la tête 14 du pion, et la ~o fonction découplage est assurée par la paroi de section rétrécie du plot 18. En résumé, une caractéristique essentielle de l'invention consiste à utiliser un plot d'accouplement 18 comprenant: trois zones distinctes: une zone de travail déformable élastiquement ZT, annulaire et située autour du logement 15 supérieur 22 et qui relie la zone de maintien sur la tête 14 du pion à la zone externe de support de l'écran via la rainure 21. Lorsque le plot 18 travaille en dynamique, la déformation est localisée dans la partie du plot qui relie la zone centrale et la zone externe. 20 L'avantage d'un tel dispositif d'accouplement est d'obtenir des valeurs d'efforts de déclippage sans diminuer les performances acoustiques du dispositif, les deux zones étant définissables de manières distinctes. Les performances de découplage sont assurées même après plusieurs 25 montages/démontages successifs. Revendications1. Dispositif d'accouplement (10) démontable cornprenant un élément mâle (11) formé par un pion de montage (13) ayant une tête de retenue (14) destinée à s'insérer dans un plot d'accouplement (18) constituant l'élément femelle (12), le corps dudit plot ayant une rainure (21) périphérique radiale, et étant réalisé dans une matière plastique pour constituer une liaison mécanique élastique entre deux pièces de construction, caractérisé en ce que : la base du pion de montage (13) est prolongée vers la tête de retenue (14) par un embout (16) intermédiaire tronconique en délimitant une gorge (17) de jonction annulaire, - le plot d'accouplement (18) comporte un logement (19) interne ayant une forme complémentaire à celle de la tête de retenue (14) et d'une partie de l'embout (16), et est équipé en plus d'une cavité (20) annulaire agencée coaxialement autour du logement (19) central pour définir une zone de travail vibratoire (ZT) entre le logement (19) central et la rainure (21) radiale. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond de la cavité (20) axiale est séparé de la paroi externe du plot d'accouplement (18) par une faible épaisseur conférant au corps une élasticité prédéterminée. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en le logement (19) du plot d'accouplement (18) est subdivisé en un compartiment supérieur (22) confiné par une paroi sphérique (22a) qui se raccorde par un col (23) à une paroi tronconique (24a) délimitant le compartiment inférieur (24), la tête de retenue (14) du pion de montage (13) étant conformée en rotule sphérique 3o ayant un diamètre légèrement supérieur' au diamètre du col (23). 9 10 4. Dispositif selon l'une quelconque cles revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la paroi du plot d'accouplement (18) entourant le logement (19) central est plus épaisse que celle situé au voisinage de la zone de travail vibratoire (ZT).5