FR2703414A1 - Connecting rod for taking up torque - Google Patents

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Abstract

One (4) of the internal skeletons of the connecting rod consists on the one hand of a core 4a for receiving a fixing pin and, on the other hand, of a plate 4b acting as a seating for masses 7 of an elastic substance bonded between this plate and the internal wall of the rigid exterior body 1 of the connecting rod. It is thus possible to increase considerably the axial shear loads taken up by these masses without increasing the thickness e of the connecting rod. This connecting rod thus provides excellent filtration of vibration. Application to the motor industry.

Description

BIELLETTE DE REPRISE DE COUPLE
La présente invention concerne une biellette de reprise de couple de forme générale allongée et présentant à ses extrémités des logements pour deux axes de fixation, l'un à une partie fixe, l'autre à un système propre à engendrer un couple, du type comportant
- un corps extérieur creux et rigide
- deux armatures intérieures rigides espacées l'une de l'autre selon la direction axiale de la biellette et pourvues chacune d'un desdits logements pour les axes de fixation ; et
- des masses de matière élastique adhérisées de part et d'autre desdites armatures, entre celles-ci et la paroi intérieure dudit corps extérieur, ces masses étant destinées à fonctionner essentiellement en cisaillement sous l'effet d'efforts axiaux s'exerçant sur la biellette.
TORQUE RECOVERY LINK
The present invention relates to a torque recovery rod of generally elongated shape and having at its ends housings for two fixing axes, one to a fixed part, the other to a system capable of generating a torque, of the type comprising
- a hollow and rigid outer body
- two rigid internal frames spaced from one another in the axial direction of the rod and each provided with one of said housings for the fixing axes; and
masses of elastic material adhered to either side of said reinforcements, between them and the inner wall of said outer body, these masses being intended to operate essentially in shear under the effect of axial forces exerted on the link.

Une telle biellette est destinée en particulier à intervenir dans le système de suspension du groupe motopropulseur dans les véhicules automobiles. Such a link is intended in particular to intervene in the suspension system of the powertrain in motor vehicles.

Actuellement on connaît une biellette de ce type, dans laquelle ce que l'on a appelé plus haut les "masses de matière élastique" sont constituées par des masses de caoutchouc s s'étendant de part et d'autre d'armatures intérieures massives, dans une direction perpendiculaire à l'axe de fixation correspondant ainsi qu'à ladite direction axiale de la biellette. Pour que ces manchons reprennent en cisaillement les efforts axiaux importants qui peuvent s'exercer sur la biellette, il résulte de cette disposition que ces masses de caoutchouc doivent être relativement épaisses, leur assise sur les armatures intérieures ayant une surface relativement limitée. Cela conduit à un encombrement de la biellette assez important dans la direction qui est à la fois perpendiculaire à la direction axiale de la biellette, et perpendiculaire aux axes de fixation.  Currently a rod of this type is known, in which what has been called above the "masses of elastic material" are constituted by masses of rubber s extending on either side of massive internal reinforcements, in a direction perpendicular to the corresponding fixing axis as well as to said axial direction of the link. So that these sleeves take up in shear the large axial forces which can be exerted on the link, it follows from this arrangement that these rubber masses must be relatively thick, their seat on the internal reinforcements having a relatively limited surface. This leads to a relatively large size of the link in the direction which is both perpendicular to the axial direction of the link, and perpendicular to the fixing axes.

Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient de la technique antérieure, et d'obtenir un encombrement global réduit pour la biellette, tout en lui permettant de présenter une très grande résistance vis-à-vis des efforts de traction et de compression. The object of the present invention is to remedy this drawback of the prior art, and to obtain a reduced overall size for the link, while allowing it to have a very high resistance to tensile and compression.

Un autre but de l'invention sera d'obtenir une faible raideur autour des points de fonctionnement de la biellette, afin d'améliorer le filtrage vibro-acoustique. Another object of the invention will be to obtain a low stiffness around the operating points of the link, in order to improve the vibro-acoustic filtering.

A cet effet, une biellette conforme à la présente invention, du type général défini au début, est caractérisée en ce qu'au moins l'une desdites armatures comporte d'une part un noyau traversé par le logement pour l'axe de fixation correspondant, et d'autre part une plaque s'étendant dans la direction axiale de la biellette et reliée latéralement audit noyau, la masse de. matière élastique associée à cette armature étant adhérisée de part et d'autre de ladite plaque, entre celle-ci et la paroi intérieure dudit corps extérieur. To this end, a link in accordance with the present invention, of the general type defined at the start, is characterized in that at least one of said frames comprises on the one hand a core traversed by the housing for the corresponding fixing axis , and on the other hand a plate extending in the axial direction of the rod and laterally connected to said core, the mass of. elastic material associated with this frame being adhered to either side of said plate, between the latter and the inner wall of said outer body.

L'invention consiste donc à dissocier les deux fonctions d'au moins l'une des armatures intérieures : sa fonction de noyau massif adapté à recevoir un axe de fixation, et sa fonction de support pour une masse de matière élastique propre à encaisser des efforts de cisaillement assez importants, cette masse de matière élastique étant adhérisée entre l'armature intérieure concernée, de part et d'autre de celle-ci, et la paroi intérieure du corps extérieur. Ce rôle de support pour la matière élastique est bien entendu tenu par la plaque qui, ainsi déchargée du rôle de réceptacle pour l'axe de fixation, pourra être très mince, tout en présentant une surface d'assise très importante pour la masse de matière élastique, ce qui permettra la reprise d'efforts axiaux de cisaillement très importants, sans augmentation de l'encombrement dans la direction perpendiculaire au plan de la plaque, et même avec un encombrement réduit par rapport aux biellettes de l'art antérieur.  The invention therefore consists in dissociating the two functions of at least one of the internal reinforcements: its function as a solid core adapted to receive a fixing pin, and its support function for a mass of elastic material capable of absorbing forces. fairly significant shear, this mass of elastic material being adhered between the inner reinforcement concerned, on either side thereof, and the inner wall of the outer body. This role of support for the elastic material is of course held by the plate which, thus relieved of the role of receptacle for the fixing axis, may be very thin, while having a very large seat surface for the mass of material. elastic, which will allow the resumption of very significant axial shearing forces, without increasing the size in the direction perpendicular to the plane of the plate, and even with a reduced size compared to the rods of the prior art.

D'autres dispositions et avantages de la présente invention ressortiront à la lecture de l'exemple de réalisa t ion nullement limitatif décrit ci-dessous avec référence au dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est une vue de profil de la biellette;
- la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne
II-II de la figure 1 ; et
- la figure 3 montre le profil d'un corps extérieur avant montage.
Other arrangements and advantages of the present invention will emerge on reading the exemplary embodiment which is in no way limiting, described below with reference to the appended drawing in which
- Figure 1 is a side view of the link;
- Figure 2 is a sectional view along the line
II-II of Figure 1; and
- Figure 3 shows the profile of an outer body before mounting.

Sur les figures, on a référencé en 1 le corps extérieur creux et rigide de la biellette ; sa forme générale est celle d'un parallélépipède rectangle aplati, c'est-à-dire dont l'épaisseur e est faible vis-à-vis de sa longueur axiale. I1 peut être fabriqué par exemple à partir d'un profilé rectangulaire d'aluminium extrudé et tronçonné; une nervure intérieure transversale 2 forme dans ce corps deux compartiments dissymétriques. Les armatures intérieures sont référencées 3 et 4 ; elles sont constituées de profilés d'aluminium rectangulaires pleins et percés, respectivement en 5 et 6, pour le passage des axes de fixation, à savoir de boulons reliant la biellette d'une part au bloc-moteur du véhicule, d'autre part à son châssis. In the figures, reference has been made to 1 the hollow and rigid outer body of the link; its general shape is that of a flattened rectangular parallelepiped, that is to say of which the thickness e is small with respect to its axial length. I1 can be manufactured for example from a rectangular profile of extruded and sectioned aluminum; a transverse internal rib 2 forms in this body two asymmetrical compartments. The interior frames are referenced 3 and 4; they are made of solid rectangular aluminum profiles drilled in 5 and 6 respectively, for the passage of the fixing pins, namely bolts connecting the rod on the one hand to the engine block of the vehicle, on the other hand to its chassis.

Conformément à la caractéristique principale de l'invention, l'une des armatures intérieures, en l'occurrence l'armature 4, comporte d'une part un noyau 4a de section transversale relativement faible, traversé par le logement 6 pour l'axe de fixation correspondant, et d'autre part une plaque 4b s'étendant dans la direction axiale de la biellette et reliée latéralement audit noyau 4a. Cette plaque 4b peut ainsi constituer une assise de surface importante pour la masse de caoutchouc 7 adhérisée entre elle, de part et d'autre, et la paroi intérieure du corps extérieur 1. Cette masse 7 pourra donc reprendre la majeure partie d'efforts de cisaillement axiaux très importants, tout en conservant une épaisseur e de biellette très réduite. L'autre armature intérieure 3 pourra avoir la forme plus classique d'un noyau massif, mais avantageusement de forme aplatie, comme montré sur la figure 1, là encore pour la reprise des efforts de cisaillement axiaux par la masse de caoutchouc.8 adhérisée, des deux côtés, entre les grandes faces opposées de ce noyau 3 et la paroi intérieure du corps extérieur 1. In accordance with the main characteristic of the invention, one of the internal reinforcements, in this case the reinforcement 4, comprises on the one hand a core 4a of relatively small cross section, crossed by the housing 6 for the axis of corresponding fixing, and on the other hand a plate 4b extending in the axial direction of the link and connected laterally to said core 4a. This plate 4b can thus constitute a large surface base for the mass of rubber 7 adhered to it, on either side, and the inner wall of the outer body 1. This mass 7 can therefore take up most of the efforts of very high axial shear, while retaining a very small thickness e of rod. The other internal reinforcement 3 may have the more conventional shape of a solid core, but advantageously of flattened shape, as shown in FIG. 1, here again for the resumption of axial shearing forces by the mass of bonded rubber. on both sides, between the large opposite faces of this core 3 and the inner wall of the outer body 1.

Comme visible également sur la figure 1, la masse de caoutchouc 7 se prolonge sur le noyau 4a et sur la paroi intérieure du grand compartiment de la biellette, sous la forme d'un revêtement 7a ; la masse 8 se prolonge de la même façon sur les petites faces du noyau 3 ainsi que sur la paroi intérieure du petit compartiment, sous la forme d'un revêtement 8a. As also visible in FIG. 1, the rubber mass 7 extends over the core 4a and on the interior wall of the large compartment of the link, in the form of a coating 7a; the mass 8 is extended in the same way on the small faces of the core 3 as well as on the inner wall of the small compartment, in the form of a coating 8a.

On obtient ainsi commodément des butées élastiques perpendiculaires à la direction axiale de la biellette, entre les deux armatures intérieures 3 et 4 et les extrémités correspondantes des deux compartiments intérieurs de la biellette, ce qui en limite les déformations axiales en extension et en compression. Les courses de débattement peuvent être facilement réglées en dimensionnant de façon appropriée, en direction axiale, les alvéoles A et B ménagés de part et d'autre des armatures. One thus obtains conveniently elastic stops perpendicular to the axial direction of the rod, between the two internal frames 3 and 4 and the corresponding ends of the two internal compartments of the rod, which limits its axial deformations in extension and in compression. The travel strokes can be easily adjusted by appropriately dimensioning, in the axial direction, the cells A and B formed on either side of the frames.

Il est à noter par ailleurs que la masse élastique 8 assure un bon filtrage sous faible charge, du fait de sa faible raideur en cisaillement, et ceci dans une plage de déformations assez réduite, par suite de la faible étendue axiale des alvéoles B. La masse élastique 7, quant à elle, assure la progressivité des raideurs et la reprise des efforts les plus élevés, et ceci dans une plage de déformations plus importante, compte tenu des dimensions axiales des alvéoles A. It should also be noted that the elastic mass 8 ensures good filtering under low load, due to its low stiffness in shear, and this in a fairly reduced range of deformations, due to the small axial extent of the alveoli B. The elastic mass 7, for its part, ensures the progressiveness of the stiffnesses and the resumption of the highest forces, and this in a larger range of deformations, taking into account the axial dimensions of the alveoli A.

Selon une autre disposition de l'invention, on utilise un corps extérieur à section en double ovoïde, comme représenté en traits mixtes à la figure 3. Après moulage du caoutchouc, ce corps 1 est écrasé sous presse pour retrouver la section rectangulaire représentée en trait plein. Cela soumet les masses de caoutchouc 7 et 8 à une précontrainte, ce qui est favorable à leur tenue en endurance. According to another arrangement of the invention, an external body with a double ovoid section is used, as shown in phantom in Figure 3. After molding the rubber, this body 1 is crushed under press to find the rectangular section shown in line full. This subjects the rubber masses 7 and 8 to prestressing, which is favorable for their endurance resistance.

La section transversale du corps extérieur 1 de la biellette étant rectangulaire, il doit être préalablement déformé pour prendre la forme ovoïde en question. Ceci peut être fait dans le moule lui-même, pendant le moulage du caoutchouc, par extension contre les parois de forme appropriée du moule.  The cross section of the outer body 1 of the rod being rectangular, it must be previously deformed to take the ovoid shape in question. This can be done in the mold itself, during the molding of the rubber, by extension against the appropriately shaped walls of the mold.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Biellette de reprise de couple de forme générale allongée et présentant à ses extrémités des logements pour deux axes de fixation, l'un à une partie fixe, l'autre à un système propre à engendrer un couple, du type comportant 1. Torque recovery rod of generally elongated shape and having at its ends housings for two fixing axes, one with a fixed part, the other with a system capable of generating a torque, of the type comprising - un corps extérieur (1) creux et rigide - a hollow and rigid external body (1) - deux armatures intérieures rigides (3, 4) espacées l'une de l'autre selon la direction axiale de la biellette et pourvues chacune d'un desdits logements (5, 6) pour les axes de fixation ; et - two rigid internal frames (3, 4) spaced from one another in the axial direction of the rod and each provided with one of said housings (5, 6) for the fixing axes; and - des masses de matière élastique (7, 8) adhérisées de part et d'autre desdites armatures, entre celles-ci et la paroi intérieure dudit corps extérieur (1), ces masses étant destinées à fonctionner essentiellement en cisaillement sous l'effet d'efforts axiaux s'exerçant sur la biellette, caractérisée en ce qu'au moins l'une (4) desdites armatures comporte d'une part un noyau (4a) traversé par le logement (6) pour l'axe de fixation-correspondant, et d'autre part une plaque (4b) s'étendant dans la direction axiale de la biellette et reliée latéralement audit noyau (4a), la masse de matière élastique (7) associée à cette armature (4) étant adhérisée de part et d'autre de ladite plaque (4b), entre celle-ci et la paroi intérieure dudit corps extérieur (1). - masses of elastic material (7, 8) adhered on either side of said reinforcements, between them and the inner wall of said outer body (1), these masses being intended to operate essentially in shear under the effect of axial forces exerted on the rod, characterized in that at least one (4) of said frames comprises on the one hand a core (4a) traversed by the housing (6) for the fixing-corresponding axis , and on the other hand a plate (4b) extending in the axial direction of the rod and connected laterally to said core (4a), the mass of elastic material (7) associated with this frame (4) being adhered on the one hand and other of said plate (4b), between the latter and the inner wall of said outer body (1). 2. Biellette selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une armature intérieure (3) en forme de noyau massif aplati, de sorte à présenter des grandes faces d'adhérisation pour les masses (8) de matière élastique, vis-à-vis de la paroi intérieure dudit corps extérieur (1). 2. Rod according to claim 1, characterized in that it comprises an internal frame (3) in the form of a flattened solid core, so as to have large bonding faces for the masses (8) of elastic material, vis- opposite the inner wall of said outer body (1). 3. Biellette selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit corps extérieur (1) est divisé en deux compartiments par une nervure transversale (2). 3. Rod according to claim 1 or 2, characterized in that said outer body (1) is divided into two compartments by a transverse rib (2). 4. Biellette selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que lesdites masses (7, 8) de matière élastique sont prolongées, en adhérant sur les armatures (4, 3) correspondantes ainsi que sur la paroi intérieure dudit corps extérieur (1), par une partie de revêtement amincie (7a, 8a), pour la constitution de butées axiales élastiques. 4. Rod according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said masses (7, 8) of elastic material are extended, by adhering to the reinforcements (4, 3) corresponding as well as on the inner wall of said body outside (1), by a thinned covering part (7a, 8a), for the constitution of elastic axial stops. 5. Biellette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que des alvéoles (A, 5. Rod according to any one of the preceding claims, characterized in that the cells (A, B) sont ménagés de part et d'autre desdites armatures (4, 3), permettant, par le choix de leurs dimensions en direction axiale, le réglage des débattements de la biellette sous l'effet des efforts axiaux de traction et de compression.B) are provided on either side of said reinforcements (4, 3), allowing, by the choice of their dimensions in the axial direction, the adjustment of the deflections of the link under the effect of axial tensile and compressive forces. 6. Biellette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit corps extérieur (1) ainsi que lesdites armatures intérieures (3, 4) sont réalisés en profilés d'aluminium. 6. Rod according to any one of the preceding claims, characterized in that said outer body (1) and said inner frames (3, 4) are made of aluminum profiles. 7. Biellette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle possède la forme générale d'un parallélépipède rectangle aplati, dont l'épaisseur (e) est faible vis-à-vis de sa longueur axiale. 7. Rod according to any one of the preceding claims, characterized in that it has the general shape of a flattened rectangular parallelepiped, the thickness (e) of which is small with respect to its axial length. 8. Biellette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'on utilise un corps extérieur rigide à section en double ovoïde, aplati après moulage desdites masses de matière élastique, ce qui soumet celles-ci à une précontrainte.  8. Rod according to any one of the preceding claims, characterized in that a rigid external body with a double ovoid section is used, flattened after molding said masses of elastic material, which subjects them to a prestress.
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