FR2717236A1 - Flexible bearing bush in rear wheel suspension of motor vehicles - Google Patents
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Abstract
Description
ARTICULATION ELASTIQUE
La présente invention concerne une articulation, en particulier pour la liaison entre un bras tiré de suspension de roue et le train arrière d'un véhicule automobile, comportant des armatures intérieure et extérieure tubulaires coaxiales, reliées l'une à l'autre par adhérisation d'une masse de matière élastique intermédiaire.ELASTIC ARTICULATION
The present invention relates to a joint, in particular for the connection between an arm pulled from the wheel suspension and the rear axle of a motor vehicle, comprising coaxial tubular internal and external armatures, connected to each other by adhesion of 'a mass of intermediate elastic material.
Le but de l'invention est principalement de faire en sorte que le rapport de la raideur axiale à la raideur radiale d'une telle articulation soit relativement élevé, cette raideur radiale étant considérée en particulier vis-àvis des efforts verticaux s'exerçant sur l'articulation (dont l'axe est supposé horizontal), ceci pour obtenir une bonne filtration des bruits de roulement sans nuire à la tenue de route, à savoir tout en assurant un excellent maintien des bras tirés vis-å-vis des efforts latéraux qui s'exercent sur eux dans les virages. Pour ce faire, on cherche à obtenir des raideurs axiale et radiale de l'articulation approximativement égales, ou tout au moins du même ordre de grandeur, alors que dans les articulations connues de ce type, on obtient couramment un rapport raideur axiale/raideur radiale de l'ordre de 1/2 à 1/4, ce qui est largement insuffisant. The object of the invention is mainly to ensure that the ratio of the axial stiffness to the radial stiffness of such a joint is relatively high, this radial stiffness being considered in particular with respect to the vertical forces exerted on the 'articulation (whose axis is assumed to be horizontal), this in order to obtain good filtration of rolling noises without adversely affecting road handling, namely while ensuring excellent support for the arms pulled with respect to the lateral forces which are exerted on them in the turns. To do this, we seek to obtain axial and radial stiffnesses of the joint approximately equal, or at least of the same order of magnitude, while in known joints of this type, we commonly obtain an axial stiffness / radial stiffness ratio of the order of 1/2 to 1/4, which is largely insufficient.
A cet effet, une articulation du type général défini au début est caractérisée en ce que l'une au moins desdites armatures comporte une partie en saillie radiale dirigée vers l'autre armature et dont une surface, inclinée sur l'axe commun des armatures, sert de base d'appui, à la fois en direction axiale et en direction radiale, à ladite masse adhérisée, grâce à quoi la raideur axiale de ladite masse est notablement augmentée, par rapport à sa raideur radiale. To this end, an articulation of the general type defined at the start is characterized in that at least one of said reinforcements comprises a radially projecting part directed towards the other reinforcement and of which a surface, inclined on the common axis of the reinforcements, serves as a support base, both in the axial direction and in the radial direction, to said adhered mass, whereby the axial stiffness of said mass is significantly increased, compared to its radial stiffness.
Grâce à cette surface de base d'appui inclinée sur l'axe, on conçoit que l'on pourra conférer à ladite masse de matière élastique une forme conique ou tout au moins en secteurs de cône, permettant d'atteindre le but visé, puisque cette masse s'arc-boutera ainsi entre les deux armatures, présentant donc entre elles une raideur axiale augmentée, avec une raideur radiale restant relativement faible, cette masse travaillant principalement en flexion vis-à-vis des efforts radiaux. Thanks to this base support surface inclined on the axis, it is conceivable that it will be possible to give said mass of elastic material a conical shape or at least in cone sectors, making it possible to achieve the desired goal, since this mass will thus brace between the two reinforcements, thus having between them an increased axial stiffness, with a radial stiffness remaining relatively low, this mass working mainly in bending with respect to the radial forces.
Cette partie en saillie radiale pourra etre annulaire, c'est-à-dire de révolution, ou etre éventuellement réalisée sous la forme de plots successifs disposés annulairement ; elle peut aussi etre soit prévue intérieurement sur ladite armature extérieure, soit exterieurement sur ladite armature intérieure. Lorsque la partie en saillie radiale est prévue intérieurement sur ladite armature extérieure, il est avantageux de réaliser cette dernière en une matière plastique moulée, par exemple en polyamide. Lorsque, en même temps ou à titre d'alternative, cette partie en saillie radiale est prévue extérieurement sur ladite armature intérieure, il pourra étre avantageux de réaliser cette dernière à partir d'un tube métallique, un simple renflement de ce tube constituant alors ladite saillie radiale. This radial projecting part may be annular, that is to say of revolution, or possibly be produced in the form of successive studs arranged annularly; it can also be either provided internally on said outer frame, or externally on said inner frame. When the radial projecting part is provided internally on said external frame, it is advantageous to produce the latter in a molded plastic material, for example polyamide. When, at the same time or as an alternative, this radial projecting part is provided externally on said internal frame, it may be advantageous to produce the latter from a metal tube, a simple bulge of this tube then constituting said radial projection.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on peut faire également en sorte que ladite partie en saillie radiale présente vers l'extérieur une surface d'appui de butée pour ladite masse de matière élastique, propre à limiter les débattements axiaux relatifs entre lesdites armatures. Bien entendu, cette surface sera de préférence perpendiculaire à l'axe commun des armatures. According to another characteristic of the invention, it is also possible to ensure that said radial projecting part presents towards the outside an abutment bearing surface for said mass of elastic material, capable of limiting the relative axial deflections between said reinforcements. . Of course, this surface will preferably be perpendicular to the common axis of the reinforcements.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, on peut faire en sorte que l'épaisseur radiale de ladite partie en saillie radiale soit telle que pour un effort radial relatif déterminé entre lesdites armatures, elle puisse servir de butée pour l'armature qui lui est opposée, de sorte à limiter ainsi les débattements radiaux relatifs entre lesdites armatures. According to yet another characteristic of the invention, it is possible to ensure that the radial thickness of said radial projecting part is such that for a determined relative radial force between said frames, it can serve as a stop for the frame which it is opposite, so as to thus limit the relative radial deflections between said frames.
On voit donc que ladite partie en saillie radiale avantageusement annulaire - qui constitue la caractéristique principale de la présente invention possède trois fonctions essentielles
1 ) elle sert de base d'appui à la fois axial et radial à ladite masse de matière élastique, lui permettant de présenter entre les deux armatures un rapport de la rigidité axiale à la rigidité radiale relativement élevé, au moins voisin de 1.It can therefore be seen that said advantageously annular radial projecting part - which constitutes the main characteristic of the present invention has three essential functions
1) it serves as a support base, both axial and radial, for said mass of elastic material, allowing it to present between the two reinforcements a relatively high ratio of axial rigidity to radial rigidity, at least close to 1.
2") elle peut servir commodément de butée axiale limitant les déplacements axiaux relatifs entre lesdites armatures
3 ) elle peut servir commodément de butée radiale limitant les déplacements radiaux relatifs entre lesdites armatures.2 ") it can conveniently serve as an axial stop limiting the relative axial displacements between said frames
3) it can conveniently serve as a radial stop limiting the relative radial displacements between said frames.
Les caractéristiques susénumérées de l'invention n'empechent pas d'obtenir, de façon tout à fait classique, des caractéristiques de raideurs radiales différentes dans des directions radiales differentes, par exemple dans deux directions radiales perpendiculaires l'une à l'autre. Ainsi, on pourra par exemple augmenter la raideur radiale dans une direction donnée, par exemple la direction longitudinale du véhicule, tout en maintenant à une faible valeur la raideur radiale en direction verticale, en prévoyant que dans un plan horizontal (l'articulation étant supposée en position de montage normale), la masse de matière élastique sera adhérisée non seulement sur la surface inclinée de ladite partie en saillie radiale, mais également le long d'une géneratrice de ladite partie cylindrique de l'armature correspondante. The abovementioned characteristics of the invention do not prevent obtaining, in a completely conventional manner, characteristics of different radial stiffnesses in different radial directions, for example in two radial directions perpendicular to one another. Thus, it is possible for example to increase the radial stiffness in a given direction, for example the longitudinal direction of the vehicle, while keeping the radial stiffness in a vertical direction at a low value, by providing that in a horizontal plane (the articulation being assumed in the normal mounting position), the mass of elastic material will be adhered not only to the inclined surface of said radial projecting part, but also along a generator of said cylindrical part of the corresponding reinforcement.
Deux modes d'exécution de l'invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples nullement limitatifs, avec référence aux figures du dessin ci-annexé dans lequel:
- la figure 1 est une vue en coupe axiale (selon deux plans axiaux orthogonaux) selon la ligne I-I de la figure 2, laquelle est une vue de dessus ; et
- la figure 3 est une vue en coupe axiale montrant une variante. Two embodiments of the invention will now be described by way of non-limiting examples, with reference to the figures in the attached drawing in which:
- Figure 1 is an axial sectional view (along two orthogonal axial planes) along line II of Figure 2, which is a top view; and
- Figure 3 is an axial sectional view showing a variant.
Sur les figures, l'armature extérieure, par exemple en polyamide moulé, est référencée 1, l'armature intérieure coaxiale, par exemple un tube d'acier, est référencée 2, et la masse de matiere élastique adhérisée entre elles, par exemple du caoutchouc, est reférencée 3. En 4 on a repré senté pour mémoire une pièce métallique dans une ouverture de laquelle l'armature extérieure 1 est emmanchée, et qui fait partie par exemple de la structure d'un bras tiré de suspension arrière de véhicule, le tube intérieur 2 étant alors solidarisé de la caisse du véhicule. Sur la figure 1, la partie en saillie radiale - annulaire dans cet exemple est référencée 5. Elle possède une surface inférieure 6 inclinée sur l'axe commun des deux armatures, et une surface supérieure 7 perpendiculaire à cet axe. On voit, en particulier sur la demi-coupe de droite de la figure 1, que la surface annulaire inclinée 6 sert ainsi de base d'appui à la fois radial et axial pour la masse de matière élastique 3 qui est adhérisée d'une part sous cette surface 6 et d'autre part le long d'une partie 10 de la longueur du tube intérieur 2, décalée axialement par rapport au niveau auquel se situe la partie en saillie radiale 5. Cette partie d'adhérisation 10, dans le cas de cet exemple, occupe pratiquement toute la moitié inférieure (sur la figure 1) du tube intérieur 2. La masse de caoutchouc 3 possède donc une forme conique sur au moins une partie de son pourtour, ou une forme en secteurs de cône, qui lui permet de présenter entre les deux armature s 1 et 2 un rapport de la raideur axiale à la raideur radiale relativement important, de l'ordre de 1. In the figures, the external reinforcement, for example made of molded polyamide, is referenced 1, the coaxial internal reinforcement, for example a steel tube, is referenced 2, and the mass of elastic material adhered to each other, for example rubber, is referenced 3. In 4 we have shown for the record a metal part in an opening of which the external frame 1 is fitted, and which forms, for example, the structure of an arm pulled from the rear suspension of the vehicle, the inner tube 2 then being secured to the vehicle body. In FIG. 1, the radial - annular projecting part in this example is referenced 5. It has a lower surface 6 inclined on the common axis of the two frames, and an upper surface 7 perpendicular to this axis. It can be seen, in particular on the right half-section of FIG. 1, that the inclined annular surface 6 thus serves as a support base, both radial and axial, for the mass of elastic material 3 which is adhered on the one hand under this surface 6 and on the other hand along a part 10 of the length of the inner tube 2, axially offset from the level at which the radial projecting part 5 is located. This adhesion part 10, in the case in this example, occupies practically the entire lower half (in FIG. 1) of the inner tube 2. The rubber mass 3 therefore has a conical shape over at least part of its periphery, or a shape in cone sectors, which allows a relatively large ratio of axial stiffness to radial stiffness between the two frames s 1 and 2, of the order of 1.
Quant à la surface supérieure 7 de la partie 5, on voit qu'elle sert de base d'appui pour une partie 8 de la masse de caoutchouc, interposée entre la surface 7 et une surface exterieure de butée (non représentée sur la figure) perpendiculaire à l'axe de l'articulation et solidaire de l'armature intérieure 2, ce qui fournit la butée axiale mentionnée plus haut. As for the upper surface 7 of part 5, we see that it serves as a support base for part 8 of the rubber mass, interposed between surface 7 and an external abutment surface (not shown in the figure) perpendicular to the axis of the joint and integral with the internal frame 2, which provides the axial stop mentioned above.
D'autre part, on conçoit que la partie en saillie radiale 5, recouverte d'une mince couche de caoutchouc, permettra aussi de limiter les debattements radiaux relatifs des deux armatures, une gorge vide de caoutchouc 9 étant ménagée autour de l'armature intérieure 2, au niveau de la partie en saillie radiale 5. On the other hand, it is understood that the radial projecting part 5, covered with a thin layer of rubber, will also limit the relative radial deflections of the two frames, an empty groove of rubber 9 being formed around the inner frame 2, at the level of the radial projecting part 5.
Sur la demi-coupe axiale de gauche de la figure 1, on a représenté la possibilité d'obtenir dans le caoutchouc, par moulage, deux surépaiseurs de butée diamétralement opposées 8', entrant donc en jeu avant les butées 8, ce qui donne un effet progressif de la mise en butée axiale de l'articulation. On the left axial half-section of FIG. 1, there is shown the possibility of obtaining in the rubber, by molding, two diametrically opposed abutment thicknessers 8 ′, therefore coming into play before the stops 8, which gives a progressive effect of the axial abutment of the joint.
Pour fixer les idées, on peut noter ici que la disposition de cette articulation par rapport aux axes du véhicule pourra être typiquement la suivante : l'axe commun des armatures (axe vertical sur la figure 1) est transversal par rapport au véhicule et horizontal, constituant l'axe d'articulation des deux bras tirés ; l'axe de coupe vertical de la figure 2 est aussi vertical après montage de l'articulation sur le vehicule ; et l'axe de coupe horizontal est disposé selon l'axe longitudinal du véhicule. To fix the ideas, it can be noted here that the arrangement of this articulation relative to the axes of the vehicle could typically be as follows: the common axis of the reinforcements (vertical axis in FIG. 1) is transverse with respect to the vehicle and horizontal, constituting the axis of articulation of the two drawn arms; the vertical cutting axis of Figure 2 is also vertical after mounting the joint on the vehicle; and the horizontal cutting axis is arranged along the longitudinal axis of the vehicle.
Ainsi on voit que la raideur radiale en direction horizontale sera plus forte que la raideur radiale en direction verticale lorsque, comme cela a aéja été mentionné plus haut, on prévoit que dans ce plan horizontal, la masse de caoutchouc 3 est adherisee à la fois sur la surface inclinée 6 de la saillie 5, et le long de deux génératrices 11 diamétralement opposées de la partie cylindrique de l'armature extérieure 1 (voir demi-coupe gauche de la figure 1),
Enfin on a représenté sur la figure 3 la possibilité de faire coopérer la surface inclinée 6 d'une partie en saillie radiale 5 de l'armature extérieure 1 avec une surface inclinée 6', prévue sur un renflement 5' de l'armature intérieure 2, ce qui permet de faciliter l'arc-boutement de la masse de caoutchouc conique 3 entre ces deux armatures, et d'assurer là encore une augmentation notable du rapport raideur axiale/raideur radiale. Thus we see that the radial stiffness in the horizontal direction will be greater than the radial stiffness in the vertical direction when, as has already been mentioned above, it is expected that in this horizontal plane, the rubber mass 3 is adhered to both the inclined surface 6 of the projection 5, and along two diametrically opposite generatrices 11 of the cylindrical part of the external frame 1 (see left half-section of FIG. 1),
Finally, FIG. 3 shows the possibility of making the inclined surface 6 of a radial projecting part 5 of the external frame 1 cooperate with an inclined surface 6 ′, provided on a bulge 5 ′ of the internal frame 2 , which facilitates the bracing of the mass of conical rubber 3 between these two frames, and again ensuring a significant increase in the axial stiffness / radial stiffness ratio.
Claims (7)
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