Brevet FR2982333A1 — publié le 20130510

DISPOSITIF D'IMMOBILISATION D'UN INSERT DE CALE ELASTIQUE, ET PROCEDE DE MONTAGE ASSOCIE [0001] L'invention porte sur le domaine du montage des cales élastiques par exemple employées dans le domaine de la suspension des moteurs sur un véhicule automobile. [0002] Les véhicules automobiles comportent généralement un moteur à combustion qui est monté sur des cales élastiques qui améliorent le positionnement du moteur, l'agrément du véhicule par découplage vibro-acoustique du moteur vis-à-vis de la structure du véhicule, et la durabilité par réduction des contraintes mécaniques entre le moteur et la structure. [0003] On sait que, sur un véhicule automobile, les cales élastiques utilisées pour la suspension du moteur doivent assurer à la fois un bon filtrage des vibrations à haute fréquence et faible amplitude dues aux imperfections d'équilibrage du moteur, et un bon amortissement des trépidations à basse fréquence et forte amplitude provenant de la route. [0004] Ce double résultat peut être obtenu avec une cale du type comprenant deux chambres remplies de liquide, délimitées au moins en partie par des parois élastiques et séparées par une cloison comprenant une partie mobile qui peut se déplacer très librement entre deux positions extrêmes suivant une direction perpendiculaire à son plan moyen, des moyens pour limiter les déplacements de la partie mobile auxdites positions extrêmes, et un canal de grande longueur et de faible section qui assure une conmuni- cation entre les deux chambres. [0005] Une cale élastique de ce type est décrite dans la demande de brevet FR2486183 [0006] Dans une telle cale connue, un insert rigide, permettant la fixation d'un composant sur la cale, est lié à une partie élastique comportant un élément deformable de la cale, constitué d'un bloc élastomère ou comportant d'autres composants élastiquement déformables (membranes souples formant une cavité pour un fluide, etc.) [0007] Lors du montage d'un composant sur une cale élastique (par exemple des pièces d'une suspension de moteur, interposées entre la cale et le moteur), il est nécessaire d'assurer un bon positionnement de l'insert de la cale. En effet, une position centrée de l'insert élastique par rapport au reste de la cale, sans précontrainte mécanique de la cale en torsion, est une condition nécessaire à un bon fonctionnement du système de suspension dans lequel la cale intervient. En outre, il convient de s'assurer pour les mêmes raisons que la cale ne subit pas de contrainte en rotation lors du montage du composant, alors même que ce dernier est généralement serré par vissage sur l'insert. [0008] De manière générale, il convient en général que la partie en élastomère de la cale soit montée sans contraintes radiales ou de torsion afin de garantir sa durabilité et le respect des débattements moteur. [0009] Les outils permettant cela généralement employés en usine terminale sont des gabarits complexes qui garantissent le bon positionnement de la cale (et de l'insert de cale) au moment de la mise en place du composant monté dessus. Chaque outil est développé pour une application spécifique, et est adapté à une application industrielle. Ce type d'outil nécessite le respect strict d'un synoptique de montage donné. [0010] Dans l'exemple d'une application automobile d'une cale élastique, aucun moyen simple spécifique n'est disponible pour garantir le montage adéquat et sans contrainte résiduelle d'une cale élastique en après-vente (dans un garage automobile par exemple). [0011] L'invention tend à résoudre ces problèmes en proposant un dispositif et un procédé de montage simples d'un composant sur une cale élastique fixée à une structure rigide, la cale étant du type présentant un corps rigide de cale, une partie élastique, et un insert lié à la partie élastique. [0012] Plus précisément, l'invention porte donc sur un dispositif d'immobilisation d'un insert de cale élastique, la cale élastique comportant : - un corps de cale, rigide, destiné à être fixé une structure ; - une partie élastique, liée au corps de cale ; - un insert, lié rigidement à la partie élastique, et destiné à être fixé à un composant mécanique, dans lequel le dispositif d'immobilisation est constitué d'une pièce rigide conformée pour prendre appui d'une part sur le corps de cale et d'autre part sur l'insert de sorte à immobiliser l'insert dans une position de repos pour laquelle la partie déformable ne subit aucune contrainte de torsion externe à la cale. Ainsi, la cale ne peut être principalement soumise qu'à des effort de compression liés à la mise en place du composant sur celle-ci, de sorte qu'après montage et retrait du dispositif, il ne subsistera pas de contrainte de torsion dans la cale élastique. [0013] De préférence, le dispositif d'immobilisation est en outre conformé pour immobiliser l'insert en rotation autour d'un axe principal de l'insert. [0014] De préférence, le dispositif d'immobilisation est monobloc. [0015] De préférence, dans une variante dans laquelle le corps de cale encage la partie élastique, l'insert sortant du corps par une ouverture, le dispositif d'immobilisation est extérieurement conformé pour épouser la forme de l'ouverture sur la majorité de sa périphérie. [0016] De préférence, le dispositif d'immobilisation est extérieurement conformé pour épouser la forme de l'ouverture sur la totalité de sa périphérie. [0017] L'invention porte également sur un ensemble comportant une cale élastiques et un dispositif d'immobilisation selon l'invention adapté à ladite cale. [0018] L'invention porte aussi sur un procédé de montage d'un ensemble comportant : - une structure rigide, - un composant mécanique, et - une cale élastique comportant : o un corps de cale, rigide, destiné à être fixé la structure ; o une partie élastique, liée au corps de cale ; o un insert, lié rigidement à la partie déformable, et destiné à être fixé au composant mécanique, caractérisé par les étapes de : - fixation de la cale élastique à la structure, mise en place d'un dispositif d'immobilisation selon l'invention, de sorte à immobiliser l'insert de cale dans une position pour laquelle la partie déformable ne subit aucune contrainte de torsion, suivies de des étapes de : - fixation du composant mécanique sur l'insert, puis - retrait du dispositif d'immobilisation. [0019] Dans une variante, on réalise le montage d'un ensemble d'éléments sur le composant et/ou la structure avant retrait du dispositif d'immobilisation. [0020] De préférence, le procédé selon l'invention est appliqué au montage d'un composant sur la structure d'un véhicule automobile. [0021] Le composant est alors préférentiellement un moteur à combustion interne. [0022] L'invention est décrite plus en détail ci-après et en référence aux figures représentant schématiquement le système dans son mode de réalisation préférentiel. [0023] La figure 1 présente schématiquement un ensemble comportant une structure rigide, un composant mécanique, et une cale élastique. et un dispositif d'immobilisation temporaire d'un insert de cale élastique conforme à une variante préférentielle de l'invention. [0024] La figure 2 présente schématiquement selon une vue tronquée en trois dimension une cale élastique et un dispositif d'immobilisation temporaire d'un insert de cale élastique conforme à une variante préférentielle de l'invention. [0025] La figure 3 présente schématiquement selon une vue en trois dimension une cale élastique et un dispositif d'immobilisation temporaire d'un insert de cale élastique conforme à l'invention mis en place sur la cale élastique. [0026] La figure 1 présente donc schématiquement un ensemble comportant une structure 1 rigide, un composant 2 mécanique, une cale élastique 3, et un dispositif d'immobilisation 4 d'un insert de cale élastique conforme à l'invention. La cale élastique est interposée entre la structure 1 et le composant 2, de sorte que le composant 2 est monté sur la structure 1 par l'intermédiaire de la cale élastique 3. [0027] La cale élastique 3 comporte un corps 31 rigide, une partie élastique 32, et un insert 33. La partie élastique 32 fait la liaison entre le corps 31 et l'insert 33. Le corps 31 est fixé rigidement à la structure 1, tandis que le composant 2 est fixé rigidement à l'insert 33. [0028] L'insert 33 et conséquemment le composant 2, présentent donc une certaine capacité de débattement vis-à-vis de la structure 1, grâce à la souplesse de la partie élastique 32. [0029] Le débattement de l'insert 33 peut être limité par la forme du corps 31. Typiquement, l'insert 33 peut ressortir du corps 31 par une ouverture 34, la forme de l'ouverture définissant le débattement maximum en translation (ou quasi-translation) de l'insert dans le plan de l'ouverture. [0030] Lors du montage du composant 2 sur l'insert 33, il est important que la partie élastique 32 ne subisse aucune autre contrainte que sa mise en compression, elle ne doit en particulier par subir de torsion, car il subsisterait des contraintes résiduelles après montage, qui limiteraient l'efficacité de la cale et pourrait en réduire la durée de vie. L'insert doit donc être immobilisé dans une position précise « au repos », c'est-à-dire dans une position pour laquelle la cale ne subit aucune contrainte externe de torsion. [0031] Pour cela, et tel qu'on peut le constater aux figues 2 et 3, un dispositif d'immobilisation 4 de l'insert 33 est proposé dans l'invention, et une variante préférentielle dudit dispositif d'immobilisation 4 est ici représentée. [0032] Le dispositif d'immobilisation 4 ici représenté présente un contour extérieur adapté à la forme de l'ouverture 34 dans laquelle il s'emboîte. Pour cela, le dispositif d'immobilisation 4 est extérieurement conformé pour épouser la forme de l'ouverture 34 sur la majorité de sa périphérie. [0033] La figure 2 présente schématiquement selon une vue en trois dimension la cale élastique 3 et un dispositif d'immobilisation 4, le dispositif d'immobilisation étant représenté dissocié de la cale élastique 3, avant sa mise en place pour assurer un bon positionnement de l'insert. [0034] La figure 3 présente schématiquement les mêmes éléments que la figure 2, une fois le dispositif d'immobilisation 4 mis en place sur la cale élastique 2. [0035] On notera sur les figures 2 et 3 la conformation du dispositif d'immobilisation ici représenté vis-à-vis de l'insert 33, de sorte à l'immobiliser en rotation une fois mis en position sur la cale élastique 3. [0036] Pour le montage du composant 2 sur la structure 1, on pourra donc employé le procédé montage suivant : - fixation de la cale élastique 3 à la structure 1, - mise en place d'un dispositif d'immobilisation 4, puis : - fixation du composant 2 mécanique sur l'insert 33, puis - retrait du dispositif d'immobilisation 4. [0037] On notera que les étapes de fixation de la cale élastique 3 à la structure 1 et de mise en place d'un dispositif d'immobilisation 4 peuvent être interverties, et il notamment possible de recevoir en usine terminale des cales élastiques 3 déjà dotées d'un dispositif d'immobilisation. [0038] Il est également possible, entre les étapes de fixation du composant mécanique sur l'insert 33 et de retrait du dispositif d'immobilisation, d'assembler un ensemble d'autres éléments sur le composant 2 ou sur la structure 1. [0039] Le dispositif d'immobilisation développé dans l'invention permet donc de garantir la position de l'insert élastique de la cale tout du long du montage de la suspension moteur, dans une position centrée « au repos » de l'insert élastique par rapport au reste du corps de la cale, ce qui est une condition nécessaire au bon fonctionnement du système de suspension dans lequel la cale intervient. [0040] De plus le dispositif permet, selon la variante considérée, d'immobiliser en rotation l'insert de la cale lors du serrage de celui-ci facilitant et améliorant les conditions de montage. Ceci est important notamment lorsque la fixation du composant sur l'insert est assurée par vissage (ou serrage d'un écrou), ce qui est généralement le cas. [0041] Le dispositif d'immobilisation selon l'invention est très simple à mettre en oeuvre, par exemple pour l'application au moteur d'un véhicule automobile, l'immobilisation de l'insert de la cale étant assurée par un dispositif monobloc que l'on vient ôter une fois l'ensemble des pièces de suspension du moteur assemblées. [0042] Dans cette application, la pièce assure un centrage et une fonction anti rotation de l'insert par rapport au reste de la cale, seul le déplacement vertical est laissé libre afin d'autoriser la compression de la cale sous la charge du groupe motopropulseur. [0043] L'invention permet donc de garantir le montage de la cale élastique sans autres contraintes que celle de la masse du moteur (ou groupe motopropulseur). [0044] Le dispositif peut facilement être employé dans les réseaux après-vente et simplifie considérablement le la gamme de montage. Il est également facile à mettre en oeuvre en usine, peu couteux et réduit le temps de montage et en garantissant l'absence de contraintes radiale ou de torsion dans l'élastomère de la cale. [0045] De la qualité du montage des cales élastiques dépendent la maîtrise des débattements moteurs, le positionnement du groupe moto propulseur par rapport à la caisse du véhicule, la longévité des cales élastiques, et l'agrément vibratoire du véhicule pour son utilisateur. REVENDICATIONS: 1. Dispositif d'immobilisation (4) d'un insert (33) de cale élastique (3), la cale élastique (3) comportant : - un corps (31) de cale, rigide, destiné à être fixé une structure (1) ; - une partie élastique (32), liée au corps (31) de cale ; - un insert (33), lié rigidement à la partie élastique (32), et destiné à être fixé à un composant (2) mécanique, caractérisé en ce que le dispositif d'immobilisation (4) est constitué d'une pièce rigide conformée pour prendre appui d'une part sur le corps (31) de cale et d'autre part sur l'insert (33) de sorte à immobiliser l'insert (33) dans une position de repos pour laquelle la partie déformable ne subit aucune contrainte de torsion. 2. Dispositif d'immobilisation (4) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est en outre conformé pour immobiliser l'insert (33) en rotation autour d'un axe principal de l'insert (33). 3. Dispositif d'immobilisation (4) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est monobloc. 4. Dispositif d'immobilisation (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes, le corps (31) de cale encageant la partie élastique (32), l'insert (33) sortant du corps par une ouverture (34), caractérisé en ce qu'il est extérieurement conformé pour épouser la forme de l'ouverture (34) sur la majorité de sa périphérie. 5. Dispositif d'immobilisation (4) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est extérieurement conformé pour épouser la forme de l'ouverture (34) sur la totalité de sa périphérie. 6. Ensemble comportant une cale élastiques (3) et un dispositif d'immobilisation (4) selon l'une quelconque des revendications précédentes adapté à ladite cale (3). 7. Procédé de montage d'un ensemble comportant : - une structure rigide (1),un composant (2) mécanique, et une cale élastique (3) comportant : o un corps (31) de cale, rigide, destiné à être fixé la structure (1); o une partie élastique (32), liée au corps (31) de cale ; o un insert (33), lié rigidement à la partie élastique (32), et destiné à être fixé au composant (2) mécanique, caractérisé par les étapes de : fixation de la cale élastique (3) à la structure (1), mise en place d'un dispositif d'immobilisation (4) selon l'une des revendications 1 à 5 de sorte à immobiliser l'insert (33) de cale dans une position pour laquelle la partie déformable (32) ne subit aucune contrainte de torsion, suivies de des étapes de : - fixation du composant (2) mécanique sur l'insert (33), puis - retrait du dispositif d'immobilisation (4). 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel on réalise le montage d'un ensemble d'éléments sur le composant (2) et/ou la structure (1) avant retrait du dispositif d'immobilisation (4). 9. Procédé selon la revendication 7 ou la revendication 8, appliqué au montage d'un composant (2) sur la structure d'un véhicule automobile. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel le composant (2) est un moteur à combustion interne.