FR2467323A1

FR2467323A1 - Palier cylindrique en elastomere

Info

Publication number: FR2467323A1
Application number: FR8021744A
Authority: FR
Inventors: Robert R Peterson; Daniel S Ventura
Original assignee: Barry Wright Corp
Current assignee: Hutchinson Aerospace and Industry Inc
Priority date: 1979-10-11
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1981-04-17
Also published as: IT1148266B; IL60585A; JPS5659019A; US4286827A; GB2064064A; IT8049261A0; CA1138506A; NL8004191A; JPS6216334B2; IL60585A0; DE3038356A1; GB2064064B; FR2467323B1; CH653421A5

Abstract

La présente invention concerne un palier cylindrique en élastomère. Ce palier comprend une partie annulaire intérieure 2 rigide et une partie annulaire extérieure 4 rigide. Ces deux parties sont reliées l'une à l'autre par des couches alternées de matière extensible 16 et de matière non extensible 18. Chaque couche élastique 16 est formée de deux substrats 20, 22 présentant des modules d'élasticité différents, ce qui permet d'obtenir le module d'élasticité souhaité pour les différentes couches élastiques 16. Dans ce palier, les différentes couches subissent les mêmes déformations en cas d'effort de torsion, ce qui augmente la durabilité du palier formé. (CF DESSIN DANS BOPI)

Description

La présente invention se rapporte à des paliers feuilletés ou multi-

couches et plus particulièrement à des paliers cylindriques en matière élastomère du type adapté à supporter des charges de compression relativement importantes en direction radiale. On sait que 1 capacité de support de charge de compression d'une couche d'un matériau élastique peut être fortement accrue lorsqu'on la divise en un certain nombre de couches qui sont perpendiculaires à la charge de

compression et que l'on sépare lesdites couches par inter-

position d'autres couches formées d'une matière non extensible. Cependant, on a pu constater qu'en même temps la capacité de la matière élastique à fléchir dans une direction parallèle auxdites couches restait sensiblement

inchangée.

Ce concept a été utilisé pour la réalisation d'un grand nombre de paliers, comme ceci est par exemple mentionné dans les brevets U.S. suivants: No. 4 105 266 au nom de Finney, No. 4 040 690 au nom de Finney, No. 3 807 896 au nom de Johnson, No. 3 792 711 au nom de Peterson, No. 3 941 433 au nom de Dolling, No. 3 679 197 au nom de Schmidt, No. 3 429 622 au nom de Lee et autres, No. 3 377 110 au nom de Boggs, No. 2 995 907 au nom de Orain, No. 3 179 400 au nom de Krotz, No. 2 900 182 au

nom de Hinks et No. 2 752 766 au nom de Wildhaber.

Les paliers cylindriques constituent une configuration importante des paliers en matière élastomère. Ces paliers sont d'une conception telle que des couches alternées

de matière élastique et des couches de matière non exten-

sible sont formées à titre de surfaces de rotation autour d'un axe central commun, les couches successives étant disposées suivant des rayons qui augmentent successivement à partir de l'axe. Ces paliers se sont avérés utiles dans des applications exigeant un palier pour supporter des charges de compression relativement importantes dans une direction perpendiculaire à l'axe, étant donné qu'ils sont en mesure de supporter des charges de poussée et de torsion

appliquées sur l'axe ou à proximité de ce dernier.

Les expériences réalisées avec des paliers cylin-

driques de ce type ont montré que lorsque chaque couche élastique dans le palier multi-couches présente la même longueur, la même épaisseur et le même module d'élasticité, un usage prolongé du palier en liaison avec un mouvement cyclique de torsion provoquait généralement des défauts dus à la fatigue dans la couche élastique située la plus à l'intérieur avant que des défauts

analogues n'apparaissent dans les autres couches élas-

tiques. Cette apparition préférentielle de la fatigue est -due au fait que les contraintes les plus importantes sont appliquées, au cours du mouvement de torsion, dans la couche élastique située la plus à l'intérieur. Il en résulte que la durabilité à la- fatigue d'un tel palier cylindrique est essentiellement déterminée par les contraintes appliquées dans la couche élastique située

la plus à l'intérieur, au cours de l'utilisation du palier.

Ceci peut être mieux compris si l'on considère

que comme ceci est déjà connu dans ce domaine de la techni-

que (brevet U.S.No. 3 679 197), l'effort supporté par une couche élastique- quelconque dans un palier en matière élastomère lors de l'application d'une charge donnée en torsion, est une fonction inverse du produit de la surface effective de la couche (A) supportant la charge de compression appliquée perpendiculairement à sa surface,

du rayon moyen (R) à partir de l'axe au centre commun -

jusqu'à ladite surface et-du module d'élasticité (G)

au cisaillement de la matière élastique. Plus particulière-

ment,

K = RAG (1)

K étant une constante établie pour la couche interne et utilisée pour le calcul des modules de cisaillement des couches restantes. Ainsi, on comprendra que dans le cas d'un palier cylindrique en élastomère, dans lequel chaque

couche élastique est formée de la même matière, c'est-à-

dire dans lequel chaque couche élastique a le même module

2467323.

d'élasticité au cisaillement, la contrainte appliquée en cas de mouvement de torsion cyclique sera supérieure dans la couche élastique située le plus à l'intérieur étant donné qu'elle présente le rayon R le plus petit et la surface A la plus petite. Par conséquent, la couche élas- tique située la plus à l'intérieur est typiquement la première à devenir défectueuse en cas de mouvement de torsion prolongé lorsque le palier multi-couches présente des couches élastiques ayant la même longueur, la même

épaisseur et le même module d'élasticité au cisaillement.

Par le brevet américain No. 3 679 197, on a cherché à résoudre ce défaut. Plus particulièrement, pour appliquer des contraintes au travers des couches élastiques internes qui sont égales ou approximativement égales aux contraintes traversant les couches externes, le titulaire du brevet précité propose de faire varier la quantité &'élastomère utilisée dans chaque couche de manière à ce que chaque couche présente un module d'élasticité au cisaillement différent, pour que la contrainte au travers de chaque couche élastique puisse ttre égalisée pour un effort de torsion donné. A ce sujet, on peut noter que pour un palier feuilleté présentant une section transversale cylindrique etune longueur L, le rapport de la contrainte au travers d'une couche i-pour un effort de torsion donné à la contrainte appliquée à une couche j pour le mnme effort de torsion, est égal à 1, si bien que les efforts

dans chaque couche sont rendus égaux d'une couche à l'autre.

En appliquant ceci à l'égalité mentionnée plus haut en (1), on a: effort i efforti K =1 (2) effort j RiAiGi K RjAjGj ou effort i effort RjAjGj = 1 (3) effort j RiAiGi ou effort i = Rj(2irRjL)Gj = 1 (4) effort j Ri(2WtRiL) Gj ou effort i = Rj2Gj = (5) effort j Ri2Gi ou Gi.2 -2G = Rj (6) Ri2i GjAinsi, l'effort appliqué à une couche quelconque i et j sera égal si le module d'élasticité au cisailement de la couche varie à l'inverse du carré du rayon moyen de la couche respective. Le titulaire du brevet américain précité, dont le nom est Schmidt, déclare également qu'il est avantageux d'augmenter progressivement l'épaisseur des couches élastiques au fur et à mesure que le rayon augmente. En augmentant progressivement l'épaisseur de la couche suivant l'augmentation du. rayon, le titulaire du brevet précité pense qu'une quantité plus importante de matière élastique peut être utilisée, à l'intérieur de chaque couche élastique, pour contribuer à répartir l'effort de torsion appliqué tout en maintenant les

contraintes de compression dans les limites acceptables.

2467323;

Ainsi, le titulaire du brevet précité conclue- que lorsqu'on augmente progressivement l'épaisseur et que simultanément on diminue progressivement le module d'élasticité au cisaillement de chaque couche au fur et à mesure de l'augmentation du rayon, on peut réaliser une conception

optimale de paliers.

Toutefois, l'approche du problème précité évoqué dans le brevet américain No. 3 679 197 renvoie à deux

types principaux de problèmes, l'un étant lié à la modi-

fication du module d'élasticité au cisaillement pour chaque

couche de matère élastique et l'autre étant lié à l'accrois-

sement de l'épaisseur de chaque couche au fur et à mesure de l'augmentation du rayon. Le fait de changer le module d'élasticité de chaque couche élastique tend à amener les problèmes suivants: tout d'abord, le procédé proposé par le titulaire du brevet précité, de réalisation d'un module d'élasticité au cisaillement différent pour chaque couche de matière élastique est coûteux dans la mesure o chaque couche doit être faite d'une matière élastomère différente. Ainsi, un palier en élastomère formé de quinze couches élastiques devra utiliser quinze matières élastiques différentes. Etant donné que la fabrication de ces matières élastomères différentes peut être réalisée en subdivisant les quantités de matière élastomère de base en quinze lots différents et en modifiant chaque lot à l'aide d'un apport ou d'un additif différent, on constate qu'il est coûteux, compliqué et long de préparer une

matière différente pour chacune des couches élastiques.

En second lieu, l'utilisation d'un nombre relativement important de matières élastomères s'avère désavantageuse lorsque les paliers sont destinés à être utilisés à des températures relativement basses, comprises notamment entre -430C et -180C. Ceci provient du fait que les élastomères ont tendance à se comporter différemment au fur et à mesure que la température diminue. Ainsi, dans un palier réalisé selon Schmidt, une seule des couches en élastomère sera susceptible de fonctionner

Z467323

efficacement tandis qiele palier est froid, empêchant ansi

une bonne performance du palier et accélérant sa détério-

ration du fait des efforts aux contraintes inégales introduites dans les différentes couches élastiques. En troisième lieu, étant donné que chaque matière élastomère différente tend à montrer des variations qui lui sont propre dans son module d'élasticité à l'intérieur d'une certaine marge d'amplitudes des efforts, la réalisation de chaque couche de matière élastique à partir d'une matière élastomère simple et unique est susceptible de mener à un palier qui ne sera en mesure de compenser les efforts à l'intérieur de chaque couche élastique que pour une marge étroite d'amplitudes d'effor-ts Toutefois, lorsque les amplitudes &s efforts varient de manière importante, le module d'élasticité de chaque élastomère tend également à varier de manière importante et les différentes couches ne supporteront plus des efforts sensiblement égaux. Ainsi, étant donné qu'un palier conçu selon Schmidt peut être exposé à une très grande marge de contraintes de torsion, les efforts dans chaque couche élastique seront différents d'une couche à l'autre, si bien que la fatigue aura à nouveau tendance à s'appliquer préférentiellement sur une

couche donnée.

En ce qui concerne le second type de problèmes associé à la proposition de Schmidt, l'augmentation de l'épaisseur de chaque couche élastique au fur et à mesure de l'augmentation du rayon permet de réduire le nombre, de couches à l'intérieur du palier lorsque le diamètre total du palier est constant. Dans certains, cas ceci peut être avantageux. Toutefois, une réduction du nombre de couches tend à réduire Èb manière significative les efforts de compression qui peuvent être supportés perpendiculairement

aux couches.

La présente invention a donc pour but de proposer

un nouveau palier feuilleté permettant d' éviter les pro-

blèmes mentionnés plus hauts.

Plus particulièrement, l'objetde la présente invention

246732.-.

est de créer un palier cylindrique destiné à supporter des charges relativement importantes de compression en direction radiale tout en résistant aux efforts de

poussée et de torsion exercés le long de l'axe longitu-

dinal du palier, chaque couche de matière élastique disposée entre des couches adjacentes de matière non extensible supportant un effort sensiblement égal lorsque sont exercées des contraintes de torsion qui varient à

l'intérieur de limites relativement larges.

Un autre objet spécifique de la présente invention est de créer un palier en élastomère dans lequel au moins certaines couches élastiques sont formées d'au moins deux substrats, chaque substrat à l'intérieur d'une couche donnée comprenant une mat-re élastique présentant un module d'élasticité unique, de manière à ce que les efforts établis dans chaque couche élastique puissent btre amenés à ttre sensiblement égaux aux efforts appliqués dans les autres couches, lorsque sont exercées des contraintes de

torsion différentes qui varient dans de larges limites.

Enfin, un autre objet spécifique de la présente invention est de créer un palier du type décrit plus haut et remplissant les objectifs mentionnés, qui exige un nombre de matières élastiques moins important que le nombre de couches élastiques contenues dans ledit palier

-,, feuilleté en matière élastomère.

Conformément à l'invention, ce but est obtenu en réalisant un palier en élastomère cylindrique feuilleté qui est en mesure de supporter des forces de compression en direction radiale relativement importantes tout en absorbant les contraintes de torsion et de poussée appliquées le long de l'axe longitudinal dudit palier, ce palier comprenant essentiellement un élément interne rigide et un élément externe rigide qui sont reliés l'un

à l'autre par l'assemblage de feuilles disposées concentri-

quement formées alternativement de couches de matière élastique et de matière non extensible. On peut augmenter la durabilité à la fatigue du palier en donnant à chaque

2467323.-

couche élastique un module d'élasticité tel que cette couche supporte un effort sensiblement égal à l'effort supporté par n'importe quelle autre couche élastique lorsque le palier est exposé à des contraintes de torsion différentes variant à l'intérieur de limites larges. Les modules d'élasticité désirés sont obtenus, pour les différentes couches élastiques, pour de larges imites d'efforts de torsion différents, en formant au moins quelques unes des couches élastiques à partir de deux ou plusieurs substrats d'épaisseurs choisies, chaque substrat à l'intérieur d'une couche élastique donnée étant composé

d'une matière élastique présentant un module de cisaille-

ment unique.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci

apparaîtront plus clairement au cours de la description

explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente une série de courbes illustrant le changement intervenant dans le module d'élasticité au cisaillement de différents élastomères lorsque l'effort subi par les produits varie; et - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale des composants d'un ensemble formant palier de forme cylindrique fait selon l'invention, tels que les composants apparaissent avant moulage et collage des matériaux

élastiques sur les pièces de métal associées du palier.

La figure 1 montre comment les modules d'élasticité au cisaillement d'un nombre de produits élastomères différents peuvent varier suivant les efforts subis par chaque produit élastomère. Ces courbes ont été dérivées en soumettant des échantillons de chaque composé, à des déplacements uniquement en cisaillement à 24 oC, les échantillons étant à cette occasion exempts de tout effort de compression. Les différents composés ont été dérivés

2467323,:.

d'un seul caoutchouc de base et ont été formés par addi-

tion de différentes quantités de carbone à la matière

de base.

Comme on le remarque en comparant la courbe A aux courbes G ou H, un matériau relativement mou ou souple (faible module) peut subir divers degrés d'efforts avec moins d'effet sur son module au cisaillement que ne le peut un matériau relativement plus raide (fort module). Ainsi par exemple, pour un effort ou une fatigue de 50%, la différence entre les modules au cisaillement des composés représentés par les courbes A et G ou H est sensiblement inférieure qu'elle ne l'est pour un effort de 5%. En d'autres termes, plus l'effort est important, plus un élastomère avec un module au cisaillement relativement elevé aura tendance à se comporter comme un élastomère

présentant un1 module au cisaillement relativement faible.

La présente invention utilise avantageusement les caractéristiques de comportement illustrées à la figure 1 en formant un palier en élastomère dans lequel au mains

certaines des couches élastiques sont formées d'une combi-

naison de deux substrats différents disposés concentrique-

ment, chaque substrat à l'intérieur d'une couche élastique donnée étant formé d'une matière élastique présentant un module d'élasticité unique au cisaillement. De cette façon, en agençant de mantière concentrique une pluralité de substrats différents en faisant varier les épaisseurs de manière à former chaque couche, une couche peut être

constituée et présenter un module au cisaillement relative-

ment constant sur une large gamme d'efforts de torsion.

Plus particulièrement, on a pu constater qu'un palier pouvait ftre réalisé en utilisant uniquement deux substrats différents par couche, ce palier montrant une excellente

égalisation de l'effort au travers de ses couches élasti-

ques. Dans ce cas, un substrat est formé d'une matière élastique qui présente des variations relativement faibles dans son module au cisaillement sur une large gamme d'amplitudes d'effats et l'autre substrat est formé d'une

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matière élastique qui présente -des variations relativement importantes dans son module d'élasticité également sur une gamme assez importante d'amplitudes des efforts. En pImpotitenart de manière appropriée i' épaisseur relative de chaque couche formant substrat à l'intérieur de chaque couche, il est possible de réaliser un palier utilisant uniquement deux matières &astiques différentes et qui présentera désormais sensiblement la même fatigue dans

chaque couche qui-le compose.

La figure 2 illustre un mode de réalisation particulier d'un palier cylkidrique feuilleté ou multi-couches réalisé suivant la présente invention. Ce palier se compose d'une partie intérieure annulaire rigide 2 et d'une partie extérieure annulaire rigide 4, les parties annulaires 2 et 4 étant coplanaires et disposées concentriquement l'une à l'autre. La partie annulaire 2 présente une paroi intérieure 6 et une paroi extérieure 8 tandis que la partie annulaire 4 présente une paroi intérieure 10 et une paroi

extérieure 12. La paroi intérieure 10 de la partie annulai-

re 4 s'étend sensiblement parallèlement la paroi extérieure 8 de la partie annulaire 2 mais à un certain espacement

de cette dernière.

Entre les parois 8 et 10, on a prévu des séries de feuilles 14. Les feuilles 14 sont généralement formées de couches élastiques 16 et de couches non extensibles 18

alternées. Chaque couche 16 est formée de matière élasto-

mère et comprend une paire de substrats élastiques 20 et 22.

Le substrat 20 est formé d'une première matière élastomère présentant un module d'élasticité relativement élevé et le substrat 22 est formé d'une seconde matière élastomère présentant un module d' élasticité relativement moins important. Les substrats 20 et 22 sont avantageusement formés de caoutchouc naturel ou synthétique bien qu'ils puissent tre également réalisés dans des plastiques élastomères appropriés. Les couches -non extensibles 18 peuvent être formées d'acier ou d'une matière analogue non extensible, par exemple d'aluminium ou de titane ou même de couches de fibre de verre ou de plastique renforcé. Comme le montre la figure 2, le palier est réalisé en assemblant le premier substrat 20A élastique qui est situé le plus à l'intérieur, contre la paroi extérieure 8 de la portion annulaire intérieure 2. Ensuite, on superpose au substrat 20A, le substrat élastique 22A. Ensuite, on place la couche non extensible 18A au-dessus du substrat 22A. Le substrat élastique 20B est placé contre la couche non extensible 18A puis on dépose le substrat élastique 22B sur le substrat 20Bo On place alors la couche non extensible 18B sur le substrat 22B et cette opération se poursuit jusqu'à ce qu'un substrat 22D constitue la couche supérieure de façon à mettre en contact le substrat élastique 20D et la paroi intérieure rigide 10 de la

portion annulaire extérieure 4.

Ensuite, les éléments rassemblés sont soumis à un traitement par force, ensemble, dans un moule, sous l'action de la chaleur et de la pression de manière à amener les différents substrats 20 et 22 élastiques à se lier les uns aux autres et par conséquent à se lier aux couches 18 adjacentes non élastiques de la paroi extérieure 8 ou de la paroi intérieure 10, selon le cas. De cette

façon, les deux substrats élastiques 20 et 22 sont intime-

ment liés l'un à l'autre de manière à former une pluralité de couches élastiques simples 16 qui auront une structure unitaire telle qu' elles pourront présenter un module d'élasticité différent mais présentant un rapport donné par rapport au module d'élastic é au cisaillement du substrat 20 et du substrat 22. Ainsi, on peut remarquer qu'en contr1lant sélectivement la composition des substrats et 22 ainsi que l'épaisseur relative de ces derniers à l'intérieur d'une couche élastique quelconque 16, le module d'élasticité de la couche 16 peut être amené à varier sélectivement. En formant la couche 16 à partir d'un mélange variable de substrats 20 et 22, on peut obtenir

pour chaque couche 16 un module d'élasticité spécifique.

2467323;

On notera d'autre part que si le substrat est formé d'une matière qui présente des caractéristiques analogues à celles de la courbe-A à la figure 1 et si l'un des substrats est formé d'une matière analogue à la courbe G ou H de la figure 1, on peut réaliser une série de couches qui

pourront présenter une répartition des efforts de cisaille-

ment pratiquement constante sur une large gamme d'amplitudes

d'efforts appliqués.

Comme le montre la figure 2, l'épaisseur relative des substrats élastiques 20 et 22 varie suivant la position radiale desdits substrats à l'intérieur du palier lui-même. D'une manière générale, le substrat élastique 20 (présentant un module d'élasticité relativement plus élevé) présente une épaisseur qui diminue progressivement au fur et à mesure que le rayon augmente, si bien que le substrat 20A présente une épaisseur plus forte que le substrat 20D, et ainsi de suite. Simultanément, le substrat élastique 22 qui présente un module d'élasticité relativement plus bas, présente une épaisseur qui augmente progressivement lorsque sa position radiale se déplace à l'extérieur, si bien que le substrat 22A est moins épais que la couche 22B. On remarque donc que la couche la plus épaisse 20 est la couche qui est au contact de la surface extérieure 8 de la pièce annulaire intérieure 2, par exemple la couche 20A, et que la couche la plus épaisse 22 sera la couche qui est au contact de la surface intérieure 10 de la partie annulaire extérieure 4, par exemple la couche 22D. On notera encore que la couche la plus fine 20 sera disposée de manière adjacente à la couche 22 la plus épaisse et que la couche la plus fine 22 sera disposée de manière adjacente à la couche la plus épaisse 20. En effet, dans les positions disposées radialemrent le plus à l'intérieur, les couches 16 doivent présenter un module d'élasticité plus proche du module d'élasticité de la couche 20, par exemple un module d'élasticité plus élevé et dans les positions situées radialement à l'extérieur, ces couches 16 devront présenter un module d'élasticité plus près du

2467323.

module d'élasticité de la couche 12, par exemple un module d'élasticité plus bas si les différentes couches 16 sont destinées chacune à supporter des efforts ou des fatigues sensiblement égales. L'épaisseur précise des couches 20 et 22 à l'intérieur de chaque couche 16 est déterminée suivant une analyse par ordinateur qui tient compte des modules d'élasticité des couches 20 et 22, l'épaisseur de la couche non extensible 18 ainsi que de la charge que le palier est susceptible de supporter, de manière à ce qu'un effort sensiblement égal soit supporté par toutes les

couches 16 pour toutes les charges que l'on a envisagé.

On notera que pendant le moulage du palier, on peut

introduire dans le moule un supplément de produits élas-

tomères dans le but de développer une pression de moulage suffisante, de remplir les éventuels trous existants entre les différentes portions de matière élastique et d'amener les couches élastiques à leur dimension définitive. Ce produit servant de charge présente avantageusement un module d'élasticité égal au module d'élasticité de la couche 22 bien que l'on puisse également utiliser un élastomère

présentant un module d'élasticité plus haut ou plus bas.

Quoi qu'il en soit, 71 élastomère formant charge représente environ 15% ou moins du volume de chaque couche élatomère

dans le palier.

Le procédé de fabrication du palier décrit plus haut peut plus particulièrement être applicqué lorsque les produits élastiques utilisés dans les substrats 20 et 22 sont des élastomères qui peuvent être amenés à fondre et

être moulés sous l'action de la chaleur et de la pression.

Lorsque les produits élastiques comprennent un caoutchouc,

l'étape de liaison comprend une étape de vulcanisation..

Les autres phases du procédé d'assemblage et de liaison des rangées de couches élastiques 20 et 22,. de couches non extensibles 18 et des parties constituantes 2 et 4 du palier sont déjà connues des spécialistes et ne sont

pas décrites dans la présente description étant donné qu'elles

ne constituent pas l'objet de la présente invention.

2467323;

-EmDle.

Un palier en élastomère de forme cylindrique pré-

sentant quatre couches élastomères, comme ceci est représenté à la figure 2, peut être construit suivant la présente invention, de manière à ce que la couche élastomère 16 et la couche 18 présentent respectivement une épaisseur de 0,203 et 0,076 cm, les substrats formant chaque couche 16 présentant, en centimètres, les dimensions suivantes: Couches Largeur

A 0,182

22A 0,020

B 0,091

22B 0,111

20C 0,040

22C 0,162

D 0,010

22C 0,193

Dans ce palier, le substrat 20 peut avoir un module d'élasticité de 16, 55bBs et le substrat 22 un module d'élasticité au cisaillement de 4,83 am. La paroi intérieure de la partie annulaire extérieure 4 peut présenter un diamètre de 4,62 cm et la paroi extérieure 12 un diamètre de 5,08 cm. La paroi extérieure de la portion annulaire

interne 2 présente un diamètre de 2,54 cm.

Un palier réalisé suivant l'exemple précité présentera une résistance totale en poussée axiale de 302,72 kg/cm, une résistance totale en torsion de 16,72 cm.kg/ de

rotation et montrera une fatigue au cisaillement sensi-

blement égale dans toutes les couches élastiques sur une large gamme d'efforts de torsion, par exemple autour de vâleurz variant entre + 1,0 à + 10,0 de rotation, assurant ainsi une déformation pratiquement uniforme

des couches élastiques sous l'effet de différents mouve-

ments cycliques de torsion. Au contraire, un palier du type -réalisé avec des produits élastomères différents dans chaque couche élastique tendra à présenter une

2467323.

fatigue au cisaillement égale dans chaque couche unique-

ment pour une marge limitée de mouvement de torsion cyclique. L'agencement illustré à la figure 2, n'est pas le seul à permettre la réalisation pratique de la présente invention0 Ainsi, la couche 16 la plus proche de la paroi extérieure 8 peut être totalement dépourvue du substrat22, ce qui signifie que la couche la plus à l'intérieur 16 peut simplement comprendre le substrat 20 D'une manière analogue,- la couche 16 la plus à l'extérieur qui est au contact de la paroi intérieure 10 peut 'tre formée entière= ment du substrat 22. On peut d'autre part envisager d'utiliser trois couches uniques ou plus pour former une ou plusieurs des couches élastiques 16. Il est également prévu qu'un palier peut présenter un nombre plus important ou moins important de feuilles 14, que ceci n'est montré à la figure 2. En outre, on peut réaliser un palier présentant des éléments 2 et 4 configurés autrement que de manière annulaire dans lequel par exemple l'élément 2 sera formé par un cylindre solide et tandis que l'élément

4 sera un bloc rectangulaire présentant un alésage.

centLral circulaire dont le diamètre est plus grand que

le rayon de 1 élément 2 précité.

D'une manière analogue, il est envisagé que le palier peut tre réalisé par moulage par injection, comme ceci est déjà connu. Bien que l'épaisseur des couches 16 semble constante à la figure 1 dans tout le palier, quelle que soit la position radiale, c'est-à-dire que la somme des largeurs du substrat variable 20 et du substrat variable 21 est toujours la même quelle que soit la position en direction radiale de la couche élastique 16, on peut choisir, dans une alternance de réalisation, une épaisseur non uniforme pour les couches 16 à l'intérieur

du palier.

L'un des avantages de la présente invention réside dans le fait que l'on peut réaliser un palier dans lequel

les couches élastiques supporteront des efforts au cisaille-

2467323:

ment sensiblement égaux à l'intérieurl d'une large gamme de mouvements de torsion, alors que dans les paliers de l'art antérieur ceci n'était possible qu'à l'intérieur

de limites étroites. Il en résulte une altération sensible-

ment uniforme des couches élastiques, si bien que la

durabilité du palier en est augmentée.

Un autre avantage réside dans le fait que cette fatigue égale au cisaillement à l'intérieu d'une large gamme de-mouvements de torsion peut ftre obtenue en utilisant uniquement le produit élastomère différent pour former les couches élastiques. Par conséquent les frais de fabrication du palier diminuent et la production est

plus rapide.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrits et représenté qui n'a été donné-qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans

le cadre de la protection comme revendiquée.

2467323;

Claims

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Palier cylindrique en élastomère comprenant une partie intérieure rigide et une partie extérieure rigide, qui sont reliées l'une à l'autre par un assemblage de feuilles concentriques comprenant des couches alternées de matière élastique et de matière non extensible, caractérisé en ce qu'au moins certaines desdites couches élastiques (16) sont formées de deux ou plusieurs substrats liés, en ce que chaque substrat (20, 22) à l'intérieur

d'une couche élastique donnée comprend une matière élasti-

que présentant un module d'élasticité au cisaillement différent du module d'élasticité de chaque autre substrat à l'intérieur de ladite couche (16), et en ce que les modules d'élasticité au cisaillement des substrats (20, 22) dans chaque couche (16) sont choisis de manière à ce que ladite couche élastique présente un module d'élasticité au cisaillement effectif tel que les efforts appliqués à lMntérieur de chaque couche élastique soient sensiblement égaux aux efforts exercés à l'intérieur de chacune des autres couches élastiques, dans une gamme donnée d'effort1

de torsion.

2. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que toutes lesdites couches élastiques (16) sont formées de deux substrats élastiques ou plus, liés, formés

dans des produits élastomères différents.

3. Palier selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque couche élastique (16) présente le même

nombre de substrats que les autres couches élastiques.

4. Palier selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune desdites couches élastiques (16) est

formée des mêmes matières élastiques que les autres couches.

5. Palier selon la revendication 4, caractérisé en ce que les maU.ères élastiques formant chacune des couches (16) sont disposées dans le même ordre de succession en

direction radiale pour chacune des couches.

2467323.

6. Palier selon la revendication 5, caractérisé en

ce que liépaisseur de chaque substrat (20, 22) à l'inté-

rieur d'une courbe élastique (16) donnée est différente selon la position en direction radiale de ladite couche élastique (16).

7. Palier selon la revendication 6, caractérisé en ce que le module d'élasticité au cisaillement de chaque couche élastique (16) diminue au fur et à mesure que le

rayon augmente.

8. Palier cylindrique élastomère comprenant une partie extérieure rigide et une partie intérieure rigide assemblées l'une à l'autre par un ensemble de feuilles concentriques formées de couches alternées de matière élastique et de matière non extensible, caractérisé-en ce que chacune desdites couches élastiques (16) est formée

à partir de deux substrats (20, 22) disposés concentrique-

ment et reliés l'un à l'autre, réalisés chacun dans une matière élastique, présentant un module d'élasticité différent l'un de l'autre, le rapport desdits modules

d'élasticité au cisaillement étant choisi de telle manière--

que chacune desdites couches élastiques (16) présente un module d'élasticité au cisaillement effectif tel que les efforts appliqués à l'intérieur de chaque couche (16) sont sensiblement égaux aux efforts exercés à l'intérieur d'une autre couche élastique, sur une large gamme d'efforts

de torsion différents.

9. Palier selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'un desdits substrats (20, 22) comprend une première matière élastique présentant un module d'élasticité relativement élevé et en ce que l'autre substrat est formé d'une seconde matière élastique présentant un module

d'élasticité Relativement bas.

10. Palier selon la revendication 9, caractérisé en ce que le module d'élasticité de chaque couche élastique

(16) diminue au fur et à mesure que le rayon augmente.

11. Palier selon la revendication 10, caractérisé

2467323;

en ce que l'épaisseur de chaque substrat (20, 22) formé de ladite première matière élastique diminue au fur et à mesure que le rayon augmente et en ce que l'épaisseur de chaque substrat (22,20) formé de ladite seconde matière élastique, augmente au fur et à mesure que le rayon augmente.