Brevet FR2936035A1 — publié le 20100319

LIAISON ELASTIQUE ENTRE DEUX ELEMENTS, EN PARTICULIER POUR VEHICULE AUTOMOBILE, COMPRENANT UN BLOC ELASTIQUE La présente invention concerne une liaison pivotante élastique, en particulier pour train arrière de véhicule automobile comportant une traverse déformable. Les véhicules automobiles comportent différents éléments de suspension reliés à la caisse du véhicule par des articulations pivotantes, comportant généralement une liaison élastique en caoutchouc pour assurer des mouvements suivant certains degrés de liberté. Ces liaisons élastiques réalisent aussi une filtration de vibrations permettant d'isoler les trains roulants de la caisse du véhicule, pour filtrer certaines vibrations venant du roulage et réduire les bruits. En particulier, ces liaisons élastiques sont généralement utilisées pour fixer un train arrière à traverse déformable sur la caisse du véhicule. Ce train arrière déformable comprend deux bras de suspension longitudinaux, reliés entre eux par une traverse flexible maintenant la géométrie de ces bras, tout en assurant par une déformation en torsion, une limitation de l'angle de roulis de la caisse. Chaque bras de suspension est lié à la caisse du véhicule par une liaison élastique pivotante située à l'avant de ce bras, qui oscille dans un plan longitudinal. La caisse est supportée par un ressort de suspension s'appuyant sur ce bras. Une telle liaison élastique décrite notamment dans le document EP-A2-1867890, comporte un bloc élastique de révolution comprenant un tube central métallique recevant une vis axiale de serrage sur un premier élément, et un contour externe cylindrique recevant une douille extérieure qui est emmanchée dans un alésage d'un deuxième élément. On réalise ainsi entre ces deux éléments, une liaison pouvant pivoter autour de l'axe de la vis de serrage. La douille extérieure comporte à une extrémité un rebord radial qui prend appui sur une collerette correspondante du bloc élastique, se trouvant axialement à une extrémité de ce bloc. Cette collerette d'épaisseur axiale réduite, prend appui à son tour par sa face radiale opposée qui est plane, sur une face interne plane correspondante du premier élément. On dispose ainsi d'une liaison axiale entre les deux éléments, par l'intermédiaire de la collerette du bloc élastique possédant dans une direction axiale une forte raideur due à l'épaisseur réduite de matière élastique interposée, et à l'appui plan sur le premier élément. Cette faible élasticité pose notamment un problème de filtration de vibrations qui peuvent être transmises suivant cette direction, entre les bras de suspension et la caisse du véhicule, générant des bruits parasites. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure, et d'apporter à la réalisation d'une liaison élastique de manière simple et économique, une meilleure filtration de vibrations. Elle propose à cet effet une liaison élastique entre deux éléments, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un bloc élastique comportant un tube central recevant une vis de serrage sur un premier élément, et un contour extérieur recevant une douille liée au deuxième élément, cette douille comportant d'un côté un rebord qui prend appui axialement sur une face radiale d'une collerette du bloc élastique, cette collerette prenant appui à son tour par sa face radiale opposée, sur une surface d'appui du premier élément située en regard, caractérisée en ce que la face radiale opposée d'appui de la collerette, comporte une forme bombée centrée sur l'axe de la vis de serrage. Un avantage principal de la liaison élastique selon l'invention, est que la face d'appui bombée du bloc élastique libérant un petit espace axial en périphérie de ce bloc, la douille extérieure peut légèrement se déplacer en direction de la surface d'appui du premier élément, ce qui permet de mieux filtrer des vibrations suivant cet axe. De plus la liaison élastique selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la face d'appui bombée comporte une partie 5 radialement intérieure proche du tube central, plane et en contact avec la surface d'appui du premier élément. Avantageusement en s'éloignant de l'axe, la face d'appui bombée s'écarte progressivement de plus en plus de la surface d'appui du premier élément, pour se terminer vers l'extérieur par une épaisseur mince. 10 La surface d'appui du premier élément peut recevoir une rondelle d'appui intercalaire, en contact avec la face d'appui bombée. Selon une disposition particulière, la face d'appui axial de l'autre extrémité du bloc élastique, comporte aussi une forme bombée centrée sur l'axe de la vis de serrage. 15 Les formes bombées des faces d'appui axial peuvent être sensiblement symétriques suivant un plan transversal. En particulier, la liaison élastique peut relier un bras de suspension arrière à la caisse d'un véhicule, ce bras de suspension étant relié par ailleurs au bras de suspension opposé par une traverse flexible. 20 L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un train arrière à traverse déformable, comprenant deux liaisons élastiques selon l'art antérieur ; 25 - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'une liaison élastique selon l'art antérieur ; et - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'une liaison élastique selon l'invention. La figure 1 présente deux bras de suspension 2 d'un train arrière de 30 véhicule, reliés entre eux par une traverse flexible 4 qui peut se déformer en torsion. Chaque bras de suspension arrière 2 comprend une poutre disposée longitudinalement, comportant à l'avant une liaison élastique pivotante 31 qui le relie à un support de caisse 8 fixé par des vis sous la caisse du véhicule non représentée. La liaison élastique peut pivoter autour d'un axe matérialisée par une vis de serrage 10, qui est disposée sensiblement suivant un axe transversal du véhicule. Les bras de suspension 2 comportent vers l'arrière un moyeu 12 portant une roue arrière, et un dispositif de freinage 14 de cette roue. Chaque bras de suspension 2 supportent par ailleurs la caisse du véhicule par un dispositif de suspension, comprenant un ressort hélicoïdal 16 et un amortisseur hydraulique 18 pour freiner les oscillations de ce bras. La figure 2 détaille la liaison élastique 31 selon l'art antérieur. Le support de caisse 8 constitue un premier élément formant une chape traversée par la vis de serrage 10, et contenant la liaison élastique 31. La liaison élastique 31 comprend un bloc élastique 30 comportant un tube central métallique 32, recevant dans son perçage axial la vis de serrage 10. En partant de la tête de la vis de serrage 10, on a axialement successivement un premier bras de la chape du support de caisse 8, une rondelle d'appui 40, le tube central 32, l'autre bras de la chape et un écrou de serrage qui serre cet ensemble. Le bloc élastique comportant une forme de révolution autour de l'axe de la vis de serrage 10, comprend un perçage axial dans lequel est collé le tube central 32. Sa surface cylindrique externe reçoit une douille 34 d'épaisseur mince, qui est emmanchée dans un alésage du bras de suspension 2. La douille 34 comporte à une extrémité axiale, un rebord tourné radialement vers l'extérieur qui prend appui sur une face radiale d'une collerette 36 du bloc élastique 30, formant un bossage annulaire. Cette collerette 36 comportant une faible épaisseur axiale, prend appui à son tour par sa face radiale opposée 38 qui est plane, formant l'extrémité du bloc élastique 30, sur la rondelle d'appui 40. Radialement en dessous de la collerette 36, se trouve un creux annulaire entourant le tube central 32, et comportant une faible profondeur. A l'autre extrémité du bloc élastique 30, l'espace entre d'une part le bras de suspension 2 et la douille 34, et d'autre part le deuxième bras de la chape du support de caisse 8, est libre. Il n'y a pas de calage axial. Le fonctionnement de la liaison élastique 31 est le suivant. Le bloc élastique 30 assure un guidage en rotation du bras de suspension 2 autour de l'axe de la vis de serrage 10, ce guidage transmettant des efforts sensiblement longitudinaux ou verticaux sur la caisse du véhicule, tout en permettant une certaine filtration des vibrations suivant ces directions. Les efforts transversaux sur le train arrière 1 vont mettre une pression axiale sur les liaisons élastiques 31, qui sont montées symétriquement sur le véhicule. Cet effort axial est alors repris pour l'une ou l'autre des liaisons élastique 31, par le rebord radial extérieur de la douille 34, puis par la collerette 36 du bloc élastique 30, qui est axialement comprimée entre ce rebord de la douille et la rondelle d'appui 40. Compte tenu de la faible épaisseur axiale de la collerette 36, et du fait que sa face radiale d'appui 38 forme un plan pressant uniformément sur la rondelle d'appui 40, cette collerette 36 se déforme axialement très peu. La liaison élastique 31 possède une forte rigidité suivant cette direction. Le train arrière 1 est alors guidé latéralement pas rapport à la caisse du véhicule de manière très rigide, ce qui entraîne une mauvaise filtration des vibrations suivant cette direction, et des émissions de bruits. La figure 3 présente une liaison élastique 51 dont le bloc élastique 50 25 comporte une face radiale d'appui 58 qui est bombée. La face radiale d'appui 58 est dans une partie intérieure proche du tube central 32, plane et en contact avec la rondelle d'appui 40. Puis en s'éloignant de l'axe, la face radiale d'appui 58 s'écarte progressivement de plus en plus de cette rondelle d'appui 40. La collerette 56 a une épaisseur 30 axiale de plus en plus réduite en partant vers l'extérieur, pour finir avec une épaisseur très mince. Radialement en dessous de la collerette 36, il n'y a pas de creux annulaire entourant le tube central 32, contrairement à la liaison élastique précédente 31. Le fonctionnement de la liaison élastique 51 est le suivant. Pour les efforts dans un plan perpendiculaire à l'axe de la liaison élastique 51, correspondant à des efforts longitudinaux ou verticaux sur le train arrière 1, la filtration des vibrations change très peux par rapport à la liaison élastique 31 précédente. Pour les efforts transversaux sur le train arrière 1, le fonctionnement est différent, avec une raideur beaucoup plus faible. L'effort axial qui est repris par l'une ou l'autre des liaisons élastique 51 du train arrière, suivant la direction de cet effort, appui sur la collerette 56 de cette liaison élastique. La collerette 56 comportant une faible épaisseur qui laisse un jeu axial entre elle et la rondelle d'appui 40, peut facilement se déformer axialement vers cette rondelle d'appui. La douille 34 peut aussi facilement se déplacer dans la même direction. Dans ce cas, la face radiale d'appui 58 se déforme pour suivre ce déplacement, cette face d'appui venant se dérouler pour s'appliquer progressivement sur la rondelle d'appui 40. On réalise ainsi pour un coût similaire, une raideur axiale variable qui part d'une valeur assez faible pour augmenter progressivement en fonction du déplacement. On peut facilement contrôler les mouvements relatifs transversaux du train arrière et filtrer des vibrations dans cet axe, tout en conservant une bonne géométrie assurant la tenue de route du véhicule. Dans cet exemple, pour obtenir un meilleur contrôle de la raideur axiale de la liaison élastique 51 dans l'autre direction, les deux faces radiales d'appui d'extrémités ont des surfaces bombées sensiblement symétriques, suivant un plan transversal. La deuxième face radiale d'appui 60 de l'autre extrémité du bloc élastique 50, a une longueur radiale réduite allant du tube central 32 à la surface cylindrique extérieure recevant la douille 34. En variante, la longueur radiale pourrait ne pas être réduite, et comporter un grand diamètre comme celui de la première face radiale d'appui 58. De plus, cette deuxième face radiale d'appui 60 est bombée de la même manière, s'écartant progressivement de plus en plus de la face d'appui intérieure du deuxième bras formant la chape du support de caisse 8. On garde ainsi une possibilité complémentaire de réglage de la raideur axiale de la liaison élastique 51. Lors d'une charge transversale sur le train arrière, on a simultanément pour une des liaisons élastiques 51, un appui sur la première face radiale bombée 58, et pour l'autre liaison élastique, un appui sur la deuxième face radiale bombée 60, ces deux appuis comportant une raideur variable qui s'additionne pour réaliser le guidage latéral du train arrière. REVENDICATIONS1 ù Liaison élastique entre deux éléments, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un bloc élastique (50) comportant un tube central (32) recevant une vis de serrage (10) sur un premier élément (8), et un contour extérieur recevant une douille (34) liée au deuxième élément (2), cette douille comportant d'un côté un rebord qui prend appui axialement sur une face radiale d'une collerette (56) du bloc élastique, cette collerette prenant appui à son tour par sa face radiale opposée (58), sur une surface du premier élément située en regard, caractérisée en ce que la face radiale opposée d'appui (58) de la collerette (56), comporte une forme bombée centrée sur l'axe de la vis de serrage (10). 2 ù Liaison élastique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la face d'appui bombée (58) comporte une partie radialement intérieure proche du tube central (32), plane et en contact avec la surface d'appui du premier élément. 3 ù Liaison élastique selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'en s'éloignant de l'axe, la face d'appui bombée (58) s'écarte progressivement de plus en plus de la surface d'appui du premier élément, pour se terminer vers l'extérieur par une épaisseur mince. 4 ù Liaison élastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la surface d'appui du premier élément, reçoit une rondelle d'appui intercalaire (40), en contact avec la face d'appui bombée (58). 5 ù Liaison élastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la face d'appui axial (60) de l'autre extrémité du bloc élastique (50), comporte aussi une forme bombée centrée sur l'axe de la vis de serrage (10). 6 ù Liaison élastique selon la revendication 5, caractérisée en ce que 30 les formes bombées des faces d'appui axial (58, 60), sont sensiblement symétriques suivant un plan transversal.7 ù Liaison élastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle relie un bras de suspension arrière (2) à la caisse d'un véhicule, ce bras de suspension étant relié par ailleurs au bras de suspension opposé par une traverse flexible (4).