FR2692954A1 - Amortisseur de vibrations et procédé pour sa fabrication. - Google Patents

Amortisseur de vibrations et procédé pour sa fabrication. Download PDF

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Amortisseur comprenant une pièce tubulaire (1) avec un axe de pièce tubulaire, une pièce formant fond (4), soudée avec une extrémité de la pièce tubulaire (1) et un élément de raccordement réuni à cette pièce formant fond (4), pour le raccordement de l'amortisseur de vibrations à une construction superposée, en particulier une construction de véhicule à moteur. Selon l'invention, des pattes latérales (6) se raccordent à des secteurs de la pièce formant fond (4) diamétralement opposés l'un à l'autre, près du bord, lesquelles forment avec la pièce formant fond (4), une structure de base de l'élément de raccordement.

Description

Amortisseur de vibrations
et procedé pour sa fabrication
La présente invention concerne un amortisseur dé vibrations comprenant une pièce tubulaire avec un axe de pièce tubulaire, une pièce formant fond, soudée à une extrémité de la pièce tubulaire et un élément de raccordement réuni à cette pièce formant fond, pour le raccordement de l'amortisseur de vibrations à une construction superposée, en particulier une construction de véhicule à moteur.
Pour fabriquer un amortisseur simple, on sait grâce au brevet DE-OS 25 16 656, souder un fond à un corps tubulaire. Ce procédé est universellement connu et a fait ses preuves. De même, le document DE-GM 84 32 973 montre, qu'un oeil d'articulation destiné à un amortisseur de vibrations peut être très facilement roulé à partir d'une bande de tôle, qui constitue la douille extérieure de l'oeil d'articulation. A l'emplacement du raccord de la bande de tôle roulée, une soudure assure une liaison fiable.
Dans le brevet DE-PS 29 03 863, la figure 4 montre que le fond du corps tubulaire est une partie constitutive de l'oeil d'articulation. Cette réalisation a pour inconvénient que l'oeil d'articulation est relié au corps tubulaire par un filetage. Il en résulte nécessairement des coûts accrus et des efforts accrus, en ce qui concerne le montage et l'étanchéité. Un autre inconvénient réside dans le fait que le chevauchement axial entre l'oeil d'articulation et le corps tubulaire signifie une perte pour la course du piston et la quantité du fluide d'amortissement.
La présente invention a pour but, de réaliser un amortisseur de vibrations très simple et d'un fonctionnement sûr, qui, pour une longueur de construction donnée, permet un maximum de longueur de construction utile et de volume utile pour le corps tubulaire.
Selon la présente invention, ce but est résolu par le fait que, des pattes latérales se raccordent à des secteurs de la pièce formant fond, diamétralement opposés l'un à l'autre, près du bord, lesquelles forment avec la pièce formant fond, une structure de base de l'élément de raccordement.
Selon un mode de réalisation préféré, il est prévu que les pattes latérales et la pièce formant fond soient des pièces constitutives d'un corps formant douille, avec un axe de corps formant douille orienté de manière essentiellement transversale par rapport à l'axe de la pièce tubulaire ; dans ce cas, la pièce formant fond constitue un secteur partiel du pourtour du corps formant douille. Le corps formant douille peut, dans ce cas, être fermé comme un anneau.
Diverses configurations sont envisageables pour le corps formant douille, il est ainsi possible, que le corps formant douille, observé dans une direction parallèle à l'axe du corps formant douille possède une forme de toit, particulièrement une forme de toit à forte pente, ou que le corps formant douille, observé dans la direction de l'axe du corps formant douille possède une forme d'arc brisé, ou que le corps formant douille observé dans la direction de l'axe du corps formant douille possède une forme de demi-ellipse.
Dans ces configurations, l'espace de construction disponible est utilisé de manière optimale, et l'utilisation de matériaux pour la fabrication du corps formant douille est réduite à un minimum.
En vue de faciliter le montage de l'amortisseur de vibrations, sans tenir compte de son orientation, il est prévu que le corps formant douille soit symétrique, en se référant à un plan de symétrie, lequel est défini par l'axe de la pièce tubulaire et l'axe du corps formant douille.
La pièce formant fond et/ou les pattes latérales peuvent être réalisées en matériau plat, particulièrement en métal et de préférence en acier. On préfère, dans ce cas, partir d'un matériau plat, en forme de bande. On pense dans ce cas en premier lieu à la possibilité, de réaliser le corps formant douille en un matériau plat, d'une seule pièce, particulièrement un matériau formant bande, comprenant la pièce formant fond et les pattes latérales. Dans ce cas, le corps formant douille peut, par exemple, être fabriqué à partir d'un matériau en forme de bande, sur une machine d'emboutissage et de cintrage automatique, par cintrage et/ou roulage, et, dans tous les cas, la fermeture de la bande cintrée ou roulée, par une soudure, demeure nécessaire. Pour éviter des déchets de coupe lors de la fabrication du corps formant douille, on peut également envisager de monter, particulièrement de souder, le corps formant douille à partir de deux ou plusieurs pièces de matériaux plats. Ceci permet, sans déchets de coupe importants, d'utiliser pour la fabrication du fond, une bande de métal plus large, que celle utilisée pour la fabrication des pattes latérales.
Les pattes latérales et la pièce formant fond peuvent dans ce cas être reliées ensemble par un soudage multiple, ce qui peut s'opérer en continu sur des automates d'emboutissage et de cintrage modernes. On peut dans ce cas également envisager particulièrement, de fabriquer, d'un côté, la pièce formant fond et, d'un autre côté, les deux pattes latérales, en tant que pièce d'un seul tenant, puis de souder celles-ci ensemble, selon, en tout, deux soudures.
On peut également tout à fait envisager d'obtenir le corps formant douille à partir d'une tubulure étirée ou extrudée, par découpage perpendiculaire à l'axe longitudinal.
Dans un mode de fabrication, dans lequel la pièce formant fond et les pattes latérales sont fabriquées en une seule pièce et sont cintrées selon une configuration en forme de toit, il est de préférence prévu, que la seule soudure alors nécessaire se situe dans le secteur du faite du toit.
Selon un perfectionnement préféré de la présente invention, il est prévu qu'un corps formant ressort, de préférence en matériau élastique comme le caoutchouc soit logé à l'intérieur du corps formant douille, et qu'une pièce centrale, de l'élément de raccordement, soit enrobée dans ce matériau élastique comme du caoutchouc. Dans ce cas, la pièce centrale peut être disposée avec son axe sensiblement parallèle à l'axe du corps formant douille, l'axe du corps formant douille coupant ou croisant l'axe de la pièce tubulaire.
Dans de nombreux cas, le fait que l'écartement de l'axe de la pièce centrale à la pièce formant fond, soit plus grand que l'écartement de l'axe de la pièce centrale à une zone du corps formant douille, éloignée du fond, présentera un avantage. De cette manière, le volume de ressort, entre la douille intérieure et la pièce formant fond, est augmenté. Cette configuration présente l'avantage, que le corps formant ressort élastique possède un volume plus grand, dans le domaine des charges plus élevées.
Afin de gagner du poids, le fait que le corpsformant douille possède, lorsqu'on l'observe dans une direction orthogonale par rapport à l'axe du corps formant douille et orthogonale par rapport à l'axe de la pièce tubulaire, un profil essentiellement trapézoïdal, réduit au fur et à mesure que l'écartement à la pièce tubulaire augmente, peut être avantageux. Par cette mesure, la capacité de pivotement de la pièce centrale par rapport au corps formant douille, peut être agrandie. Enfin, une forme de ce type pourrait conduire également à une réduction de matériel, dans le cas d'une fabrication correspondante, sans déchets de coupe.
Afin de faciliter le soudage de la pièce formant fond avec la pièce tubulaire, il est prévu que la pièce formant fond soit essentiellement plane, au moins dans la zone de son bord, et soit raccordée par soudage, de manière adjacente à la pièce tubulaire å une extremite non lisse de la pièce tubulaire. Le raccordement par soudage s'opère de préférence par un soudage électrique continu et particulièrement par un soudage à décharge de condensateur.
I1 est possible que la pièce formant fond possède, dans une zone centrale, une voûte agrandissant le volume intérieur de la pièce tubulaire. Par cette voûte, un espace supplémentaire est créé pour le moyen d'amortissement. En outre, le volume du corps formant ressort élastique peut être réduit, lorsqu'une certaine mesure d'écartement, entre les éléments de raccordement de la pièce tubulaire et de la tige de piston correspondante, est requise.
La présente invention concerne également un procédé pour la fabrication d'un amortisseur de vibrations, cet amortisseur de vibrations comprenant une pièce tubulaire avec un axe de pièce tubulaire, une pièce formant fond, soudée avec une extrémité de la pièce tubulaire et un élément de raccordement réuni à cette pièce formant fond, pour le raccordement de l'amortisseur de vibrations à une construction superposée, en particulier une construction de véhicule à moteur, des pattes latérales se raccordant à des secteurs de la pièce formant fond diamétralement opposés l'un à l'autre, près du bord, lesquelles forment, avec la pièce formant fond une structure de base de l'élément de raccordement. Le procédé est caractérisé en ce que, la pièce formant fond et les pattes latérales sont mises en forme et ensuite soudées avec la pièce tubulaire. Dans ce cas, il est prévu en particulier que la structure de base de l'élément de raccordement soit complétée, en insérant un corps en élastomère, et que la structure de base soit alors fixée sur la pièce tubulaire, au moyen d'un procédé de soudage à faible dégagement de chaleur, particulièrement par soudage par décharge de condensateur.
Les figures jointes expliquent la présente invention à l'aide d'un exemple de réalisation.
La figure 1 représente une partie d'un amortisseur de vibrations constitué d'une pièce tubulaire et d'un corps formant douille, lequel constitue simultanément le fond de la pièce tubulaire et l-a structure de base de l'élément de raccordement et
la figure 2 représente une coupe, selon la ligne
II-II de la figure 1.
Sur les figures 1 et 2, on reconnaît une pièce tubulaire 1 d'un amortisseur de vibrations avec une pièce formant fond 4. L'extrémité inférieure de l'amortisseur de vibrations n'est pas dessinée, laquelle présente un passage de tige de piston et la tige de piston, avec le piston d'amortissement et l'élément de raccordement du côté du piston. Ceux-ci peuvent être réalisés d'une manière habituelle. Dans le cas d'un amortisseur de vibrations à deux tubulures, la pièce tubulaire 1 peut être constituée par le conteneur extérieur de l'amortisseur de vibrations à deux tubulures. La pièce formant fond 4 est soudée avec la pièce tubulaire 1, par une soudure bord à bord 5. La soudure est réalisée par soudage électrique et particulièrement par soudage par décharge de condensateur. La pièce formant fond 4 est plane, dans le secteur de la soudure 5 et repose en étant plane, sur la surface non lisse formant arête de la pièce tubulaire 1. Un appui linéaire peut également être envisagé dans certaines conditions de soudage. Dans la zone centrale de la pièce formant fond 4, une voûte 10 est prévue vers le haut, de sorte que l'espace intérieur la de la pièce tubulaire est agrandi, d'une manière correspondante. A la pièce formant fond 4 se raccordent des pattes latérales 6, qui forment un arc brisé et sont soudées l'une avec l'autre en 7, au sommet de l'arc brisé.
Ainsi, un corps formant douille 15 est réalisé à partir de la pièce formant fond 4 et des deux pièces latérales 6. Ce corps formant douille 15 peut, avec la voûte 10, être embouti, cintré, roulé, ainsi que soudé sur une machine à emboutir et à cintrer. Ces opérations sont réalisées avant l'assemblage du corps formant douille 15 avec la pièce tubulaire 1. La pièce tubulaire 1 et le corps formant douille 15 sont fabriqués dans des matériaux habituels dans la construction d'amortisseurs de vibrations, particulièrement en acier. Un corps en élastomère 16 est monté dans l'espace intérieur 9, du corps formant douille.
Celui-ci peut être vulcanisé ou également être inséré lors de la fermeture du corps formant douille 15 ou introduit dans l'espace intérieur 9, par le côté, c'est-à-dire perpendiculairement au plan du dessin de la figure 1, compte tenu d'une précontrainte. Dans le corps en élastomère 16 est insérée une douille intérieure 8, qui, en fonction de la nature de l'élastomère, peut être assemblée chimiquement avec le corps en élastomère, par exemple vulcanisée sur celui-ci. Le corps en élastomère peut être réalisé en un matériau du type du caoutchouc ou en une matière plastique élastique. La douille intérieure sert à la liaison avec une construction de véhicule à moteur par exemple par le fait que dans la douille intérieure est introduite une broche, qui pour sa part est reliée avec la carrosserie ou le châssis du véhicule à moteur.
On remarque sur la figure 1, que l'écartement axial de l'axe A1 au sommet 7, lequel écartement est référencé par 12, est plus petit que l'écartement référencé par 11 de l'axe Al à la pièce formant fond 4. La position de la douille intérieure 8 est obtenue, d'une part, par une mesure d'écartement requise entre la partie de raccordement du côté du cylindre et la partie de raccordement (cette dernière n'étant pas dessinée) du côté de la tige du piston et, d'autre part, par la courbe caractéristique de flexibilité du corps en élastomère 16.
Ainsi, les conditions des charges sont prises en considération. On obtient, sans tenir compte de la présence ou de l'absence de la voûte 10, un volume de ressort non symétrique, en se référant à la section transversale intérieure du corps formant douille 15. La charge s'exerçant sur la partie inférieure de la pièce 11 du corps en élastomère correspond à la charge sur roue dynamique d'un "quart de véhicule". Cette charge est, en service normal, toujours plus grande que la charge s'exerçant sur le secteur du corps en élastomère 12, en tenant compte de la force pondérale.
Par la formation de la voûte 10, il est possible d'influencer le comportement du support élastique.
Dans l'ensemble, la construction constituée du corps formant douille 15, du corps en élastomère 16 et de la douille intérieure 8, peut être désignée comme un "oeil d'articulation 2".
La figure 2 montre l'oeil d'articulation 2 selon une coupe longitudinale de la douille intérieure 8. A titre d'alternative ou d'une manière supplémentaire aux mesures suggérées, il existe la possibilité, pour une conception non symétrique du corps en élastomère 16, de concevoir le corps formant douille 15 de l'oeil d'articulation 2, de manière à ce que la section transversale corresponde à un trapèze. Outre la courbe caractéristique d'élasticité suggérée, on parvient à une réduction de la masse dans le secteur de l'oeil d'articulation 2, dans la mesure où les secteurs différentiels 13, nécessaires pour obtenir une section transversale rectangle de l'oeil d'articulation, disparaissent.
L'oeil d'articulation 2 est préfabriqué en tant qu'unité de construction, et est ensuite soudé sur une pièce tubulaire 1, dans un procédé de soudage à faible dégagement de chaleur, par exemple un soudage à décharge de condensateur.

Claims (22)

REVENDICATIONS
1. Amortisseur de vibrations- comprenant une pièce tubulaire (1) avec un axe de pièce tubulaire, une pièce formant fond (4), soudée à une extrémité de la pièce tubulaire (1) et un élément de raccordement réuni à cette pièce formant fond (4), pour le raccordement de l'amortisseur de vibrations à une construction superposée, en particulier une construction de véhicule à moteur,
caractérisé en ce que,
des pattes latérales (6) se raccordent à des secteurs de la pièce formant fond (4) diamétralement opposés l'un à l'autre, près du bord, lesquelles forment avec la pièce formant fond (4), une structure de base de l'élément de raccordement.
2. Amortisseur de vibrations selon la revendication 1,
caractérisé en ce que,
les pattes latérales (6) et la pièce formant fond (4) sont des pièces constitutives d'un corps formant douille (15), avec un axe de corps formant douille (Ai) orienté de manière essentiellement transversale par rapport à l'axe de la pièce tubulaire (Ai).
3. Amortisseur de vibrations selon la revendication 2,
caractérisé en ce que,
le corps formant douille (15) est fermé comme un anneau.
4. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3,
caractérisé en ce que,
le corps formant douille (15), observé dans une direction parallèle à l'axe du corps formant douille (Ai) possède une forme de toit, particulièrement une forme de toit à forte pente.
5. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 2 à 4,
caractérisé en ce que,
le corps formant douille (15), observé dans la direction de l'axe du corps formant douille (Ai) possède une forme d'arc brisé.
6. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 2 à 4,
caractérisé en ce que,
le corps formant douille (15), observé dans la direction de l'axe du corps formant douille (Ai) possède une forme de demi-ellipse.
7. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 2 à 6,
caractérisé en ce que,
le corps formant douille (15) est symétrique, en se référant à un plan de symétrie, lequel est défini par l'axe de la pièce tubulaire et l'axe du corps formant douille (Ai).
8. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que,
la pièce formant fond (4) et/ou les pattes latérales (6) peuvent être réalisées en matériau plat, particulièrement en métal et de préférence en acier.
9. Amortisseur de vibrations selon la revendication 8,
caractérisé en ce que,
le matériau plat est un matériau en forme de bande.
10. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9,
caractérisé en ce que,
le corps formant douille (15) est réalisé en un matériau plat, d'une seule pièce, particulièrement un matériau en forme de bande, comprenant la pièce formant fond (4) et les pattes latérales (6).
11. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 2 à 10,
caractérisé en ce que,
le corps formant douille (15) est fermé par au moins une soudure (5).
12. Amortisseur de vibrations selon la revendication 11,
caractérisé en ce que,
dans la configuration en forme de toit du corps formant douille (15) la soudure (5) se trouve dans la zone du faîte du toit.
13. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 2 à 12,
caractérisé en ce que,
le corps formant douille (15) est réalisé par cintrage et/ou roulage d'une bande de matériau plat.
14. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 2 à 13,
caractérisé en ce que,
qu'un corps formant ressort (16), de préférence en matériau élastique comme du caoutchouc est logé à l'intérieur du corps formant douille (15), et qu'une pièce centrale (8) de l'élément de raccordement, est enrobée dans ce matériau élastique comme du caoutchouc (16).
15. Amortisseur de vibrations selon la revendication 14,
caractérisé en ce que,
la pièce centrale (8) est disposée avec son axe sensiblement parallèle à l'axe du corps formant douille (Ai), l'axe du corps formant douille coupant ou croisant l'axe de la pièce tubulaire.
16. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 14 et 15,
caractérisé en ce que,
la pièce centrale (8) est conformée comme une douille intérieure (8).
17. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 15 ou 16,
caractérisé en ce que,
l'écartement de l'axe de la pièce centrale (Ai) à la pièce formant fond (4), est plus grand que l'écartement de l'axe de la pièce centrale (Ai) à un secteur du corps formant douille (15), éloigné du fond.
18. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 2 à 17,
caractérisé en ce que,
le corps formant douille (15) possède, lorsqu'on l'observe dans une direction orthogonale par rapport à l'axe du corps formant douille (Ai) et orthogonale par rapport à l'axe de la pièce tubulaire, un profil essentiellement trapézoïdal, réduit au fur et à mesure que l'écartement à la pièce tubulaire (1) augmente.
19. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 1 à 18,
caractérisé en ce que,
la pièce formant fond (4) est essentiellement plane, au moins dans la zone de son bord, et est raccordée par soudage, de manière adjacente à la pièce tubulaire (1) à une extrémité non lisse de la pièce tubulaire (1).
20. Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications 1 à 19,
caractérisé en ce que,
la pièce formant fond (4) possède, dans une zone centrale, une voûte (10) agrandissant le volume intérieur de la pièce tubulaire (1).
21. Procédé pour la fabrication d'un amortisseur de vibrations, en particulier selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, cet amortisseur de vibrations comprenant une pièce tubulaire (1) avec un axe de pièce tubulaire, une pièce formant fond (4), soudée à une extrémité de la pièce tubulaire (1) et un élément de raccordement réuni à cette pièce formant fond (4), pour le raccordement de l'amortisseur de vibrations à une construction superposée, en particulier une construction de véhicule à moteur, des pattes latérales (6) se raccordant à des secteurs de la pièce formant fond (4) diamétralement opposés l'un à l'autre, près du bord, lesquelles forment avec la pièce formant fond (4), une structure de base de l'élément de raccordement,
caractérisé en ce que,
la pièce formant fond (4) et les pattes latérales (6) sont mises en forme et ensuite soudées avec la pièce tubulaire (1).
22. Procédé selon la revendication 21,
caractérisé en ce que,
la structure de base de l'élément de raccordement est complétée, en insérant un corps en élastomère (16), et en ce que la structure de base est alors fixée sur la pièce tubulaire (1), au moyen d'un procédé de soudage à faible dégagement de chaleur, particulièrement par soudage par décharge de condensateur.
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