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Title:
ARTICULATING ELEMENT FOR FILTERING AND DAMPING VIBRATIONS AND ARTICULATING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/202217
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an articulating element (1) for damping vibrations between an inner mechanical element and an outer mechanical element, comprising a rigid inner reinforcement (2), a rigid outer reinforcement (3), and a ring (4) consisting of at least one vibration-damping elastomer material which extends radially around the axial direction (X) between the inner reinforcement (2) and the outer reinforcement (3). The invention is characterised in that the first side flank (41) of the ring (4) comprises a first ring portion (51, 52) defined by a first surface (411, 412) and a second ring portion (53, 54) defined by a second surface (413, 414), which are diametrally opposed in relation to the axial direction (X) and which have, along the axial direction (X), respectively a first axial elevation (X1, X2) and a second axial elevation (X3, X4) which is higher than the first axial elevation (X1, X2).

Inventors:
GENDRON, Stéphane (Le Breuil, PAIMPONT, 35380, FR)
HERCOUET, Roland (1 Square des Armoriques, BREAL SOUS MONFORT, BREAL SOUS MONFORT, 35310, FR)
CANEVET, Frédéric (9 Claire Ville, CLAYES, 35590, FR)
TALHOUËT, Anthony (1 lieudit Purit, SEGLIEN, 56160, FR)
Application Number:
FR2018/050962
Publication Date:
October 24, 2019
Filing Date:
April 17, 2018
Export Citation:
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Assignee:
COOPER STANDARD FRANCE (194 route de Lorient, RENNES, RENNES, 35000, FR)
International Classes:
F16F1/38
Foreign References:
JP2006160008A2006-06-22
US6302385B12001-10-16
EP1961988A22008-08-27
US20130200587A12013-08-08
JP2002021931A2002-01-23
US20070235912A12007-10-11
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
REGIMBEAU (Parc d'Affaires CAP NORD A, 2 allée Marie BerhautCS, 35011 RENNES CEDEX, 35011, FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Articulation (1) pour filtrer et amortir des vibrations entre un élément mécanique intérieur (100) et un élément mécanique extérieur (200), l’articulation (1) comportant :

- une armature intérieure rigide (2), qui entoure une direction axiale (X) et qui est destinée à être fixée à l’élément mécanique intérieur (100) devant être inséré dans celle-ci,

- une armature extérieure rigide (3), qui entoure la direction axiale (X) et qui est destinée à être fixée à l’élément mécanique extérieur (200) devant entourer celle- ci, et

- une bague (4) en au moins un matériau élastomère d’amortissement de vibrations, qui s’étend radialement autour de la direction axiale (X) entre l’armature intérieure (2) et l’armature extérieure (3) et qui est fixée à l’armature intérieure (2) et à l’armature extérieure (3), la bague (4) comportant un premier flanc latéral (41) et un deuxième flanc latéral (42), qui sont distants l’un de l’autre le long de la direction axiale (X) et qui joignent l’armature intérieure (2) à l’armature extérieure (3),

caractérisé en ce que le premier flanc latéral (41) comporte au moins une première portion d’anneau (51,52) limitée par au moins une première surface (411, 412) et au moins une deuxième portion (53,54) d’anneau limitée par au moins une deuxième surface (413, 414), qui sont diamétralement opposées par rapport à la direction axiale (X) et qui ont le long de la direction axiale (X) respectivement au moins une première cote axiale (XI, X2) et au moins une deuxième cote axiale (X3, X4) supérieure à la première cote axiale (XI, X2).

2. Articulation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première cote axiale (XI, X2) et la deuxième cote axiale (X3, X4) sont prises par rapport à une même partie transversale (40) du premier flanc latéral (41), la partie transversale (40) étant située dans un même plan perpendiculaire à la direction axiale (X) et étant distincte de la première surface (411, 412) et de la deuxième surface (413, 414).

3. Articulation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la première côte axiale (XI, X2) et la deuxième cote axiale (X3, X4) sont prises par exemple par rapport à un plan transversal (P) traversant le milieu du premier flanc (41) latéral.

4. Articulation suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première surface (411, 412) et la deuxième surface (413,

414) sont situées respectivement sur la première portion d’anneau (51, 52) faisant saillie axialement du premier flanc latéral (41) et sur une deuxième portion (53, 54) d’anneau, faisant saillie axialement du premier flanc latéral (41).

5. Articulation suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première surface (411, 412) et la deuxième surface (413,

414) sont planes.

6. Articulation suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première surface (411, 412) et la deuxième surface (413, 414) sont planes et perpendiculaires à la direction axiale (X).

7. Articulation suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première portion d’anneau (51, 52) s’étend suivant un premier arc de cercle centré sur la direction axiale (X), la deuxième portion d’anneau (53, 54) s’étend suivant un deuxième arc de cercle centré sur la direction axiale (X).

8. Articulation suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première portion d’anneau (51, 52) et la deuxième portion d’anneau (53, 54) s’étendent d’une manière étagée autour de la direction axiale (X).

9. Articulation suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première surface (411, 412) et la deuxième surface (413, 414) couvrent 360° autour de la direction axiale (X).

10. Articulation suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier flanc latéral (41) comporte une pluralité de premières surfaces (411, 412), qui sont décalées angulairement autour de la direction axiale (X) et qui ont des premières cotes axiales (XI, X2) respectives, différentes l’une de l’autre, et une pluralité de deuxièmes surfaces (413, 414), qui sont décalées angulairement autour de la direction axiale (X) et qui ont des deuxièmes cotes axiales (X3, X4) respectives différentes l’une de l’autre.

11. Articulation suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le premier flanc latéral (41) comporte, comme premières portions d’anneau (51, 52), deux saillies (51, 52) planes, qui partent axialement du premier flanc latéral (41), qui s’étendent suivant deux premiers arcs de cercle centrés sur la direction axiale (X), dont les deux premières surfaces (411, 412) sont perpendiculaires à la direction axiale (X), qui sont décalées angulairement autour de la direction axiale (X) et qui ont des premières cotes axiales (XI, X2) respectives différentes l’une de l’autre, et le premier flanc latéral (41) comporte, comme deuxièmes portions d’anneau (53, 54), deux saillies (53, 54) planes, qui partent axialement du premier flanc latéral (41), qui s’étendent suivant deux deuxièmes arcs de cercle centrés sur la direction axiale (X), dont les deuxièmes surfaces (413, 414) sont perpendiculaires à la direction axiale (X), qui sont décalées angulairement autour de la direction axiale (X) et qui ont des deuxièmes cotes axiales (X3, X4) respectives différentes l’une de l’autre.

12. Articulation suivant l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier flanc latéral (41) comporte des troisièmes surfaces (61, 62, 63, 64) de transition entre la première surface (411, 412) et la deuxième surface (413, 414).

13. Dispositif (10) d’articulation, caractérisé en ce qu’il comporte une première articulation (1) suivant l’une quelconque des revendications précédentes, une deuxième articulation (G) suivant l’une quelconque des revendications précédentes et un élément mécanique extérieur (200),

l’élément mécanique extérieur (200) comportant une paroi (210) délimitant un premier logement (201) dans lequel est emmanché l’armature extérieure (3) de la première articulation (1) et un deuxième logement (202) dans lequel est emmanché l’armature extérieure (3’) de la deuxième articulation (G), l’armature intérieure (2) de la première articulation (1) et l’armature intérieure (2’) de la deuxième articulation (2’) étant alignées et entourant la même direction axiale (X),

la première cote axiale (XI, X2) de la première articulation (1) et la deuxième cote axiale (X3, X4) de la première articulation (1) sont prises par rapport à une même partie transversale (40, 401, 402) du premier flanc latéral (41) de la première articulation (1) ou à un premier plan transversal (P) traversant le milieu du premier flanc latéral (41) de la première articulation (1),

la première cote axiale (C , X2’) de la deuxième articulation ( ) et la deuxième cote axiale (X3’, X4’) de la deuxième articulation ( ) sont prises par rapport à une même partie transversale (40’, 40 , 402’) du premier flanc latéral (4 ) de la deuxième articulation ( ) ou à un deuxième plan transversal (P’) traversant le milieu du premier flanc latéral (41’) de la deuxième articulation (1’), la partie transversale (40, 401, 402) du premier flanc latéral (41) de la première articulation (1) ou le premier plan transversal (P) étant situé dans un même plan perpendiculaire à la direction axiale (X) et étant distinct de la première surface (411, 412) de la première articulation (1) et de la deuxième surface (413, 414) de la première articulation (1),

la partie transversale (40’, 40 , 402’) du premier flanc latéral (4 ) de la deuxième articulation ( ) ou le deuxième plan transversal (P’) étant situé dans un même plan perpendiculaire à la direction axiale (X) et étant distinct de la première surface (411’, 412’) de la deuxième articulation (1’) et de la deuxième surface (413’, 414’) de la deuxième articulation (1’),

la première surface (411) de la première articulation (1) étant alignée le long de la direction axiale (X) avec la première ou deuxième surface (412’ , 413’, 414’) de la deuxième articulation ( ) ayant la première ou deuxième cote axiale (X2’, X3’, X4’) de la deuxième articulation ( ), différente de la première cote axiale (XI) de la première surface (411) de la première articulation (1),

la deuxième surface (412) de la première articulation (1) étant alignée le long de la direction axiale (X) avec la première ou deuxième surface (41 , 413’, 414’) de la deuxième articulation (2) ayant la première ou deuxième cote axiale (C , X3’,

X4’) de la deuxième articulation ( ), différente de la deuxième cote axiale (X2) de la deuxième surface (412) de la première articulation (1).

14. Dispositif d’articulation suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le premier flanc latéral (41) de la première articulation et le premier flanc latéral (4G) de la deuxième articulation (G) sont tournés axialement vers l’extérieur, le deuxième flanc latéral (42) de la première articulation (1) et le deuxième flanc latéral (42’) de la deuxième articulation (1’) sont tournés axialement l’un vers l’autre.

15. Dispositif d’articulation suivant la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce qu’il comporte un élément mécanique intérieur (100), qui est emmanché dans l’armature intérieure (3) de la première articulation (1) et dans l’armature intérieure (3’) de la deuxième articulation (G).

Description:
Articulation de filtration et d’amortissement de vibrations et dispositif d’articulation

L’invention concerne une articulation de filtration et d’amortissement de vibrations.

Un domaine d’application de l’invention concerne les dispositifs d’articulation entre deux éléments, notamment dans le secteur de l’automobile.

On connaît de telles articulations, qui comportent une armature intérieure montée autour d’un élément mécanique intérieur, une armature extérieure fixée à un élément mécanique extérieur et une bague en un matériau élastomère entre les deux armatures, afin de filtrer et d’amortir les vibrations entre les deux éléments.

Par exemple, dans le secteur de l’automobile, l’élément intérieur est fixé au moteur d’un véhicule automobile, tandis que l’élément extérieur est fixé à la caisse de ce véhicule automobile, pour réaliser la suspension élastique du moteur sur la caisse.

Toutefois, il a été observé que lorsque l’articulation est soumise à une excitation radiale, c’est-à-dire transversale à la direction axiale entourée par l’articulation, d’une certaine fréquence, il apparaît un mode de résonance de la partie élastomère de l’articulation, ce qui génère un pic de raideur important à cette fréquence.

Il s’ensuit que lorsque l’un des deux éléments est soumis à des vibrations, une énergie importante de vibrations est transmise de cet élément à l’autre élément par l’articulation, et donc dans l’exemple précité que les vibrations du moteur sont transmises à la caisse du véhicule.

L’invention vise à obtenir une articulation de filtration et d’amortissement de vibrations, pouvant être montée dans un dispositif d’articulation entre l’élément intérieur et l’élément extérieur, qui permette de considérablement atténuer ou de supprimer les pics de raideur dus à un mode de résonance en cas d’excitation radiale.

A cet effet, un premier objet de l’invention est une articulation pour filtrer et amortir des vibrations entre un élément mécanique intérieur et un élément mécanique extérieur, l’articulation comportant : - une armature intérieure rigide, qui entoure une direction axiale et qui est destinée à être fixée à l’élément mécanique intérieur devant être inséré dans celle-ci,

- une armature extérieure rigide, qui entoure la direction axiale et qui est destinée à être fixée à l’élément mécanique extérieur devant entourer celle-ci, et - une bague en au moins un matériau élastomère d’amortissement de vibrations, qui s’étend radialement autour de la direction axiale entre l’armature intérieure et l’armature extérieure et qui est fixée à l’armature intérieure et à l’armature extérieure, la bague comportant un premier flanc latéral et un deuxième flanc latéral, qui sont distants l’un de l’autre le long de la direction axiale et qui joignent l’armature intérieure à l’armature extérieure. Cette bague peut être par exemple de forme cylindrique ou tronconique.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le premier flanc latéral comporte au moins une première portion d’anneau limitée par au moins une première surface et au moins une deuxième portion d’anneau limitée par au moins une deuxième surface, qui sont diamétralement opposées par rapport à la direction axiale et qui ont le long de la direction axiale respectivement au moins une première cote axiale et au moins une deuxième cote axiale supérieure à la première cote axiale.

Grâce à l’invention, l’articulation empêche l’apparition d’un pic de raideur lié à un mode de résonance pour les excitations radiales dirigées dans la direction transversale. Le fait que la première cote axiale soit inférieure à la deuxième cote axiale crée une dissymétrie des portions d’anneau de la bague d’élastomère dans la direction transversale, ce qui empêche d’amplifier les excitations appliquées le long de cette direction transversale.

Par exemple, dans le cas d’un moteur d’un véhicule automobile suspendu à sa caisse par l’articulation et pour une direction axiale horizontale, le fait que la première portion d’anneau limitée par la première surface et la deuxième portion d’anneau limitée par la deuxième surface puissent être disposées l’une au-dessus de l’autre empêche le développement d’un pic de résonance pour les excitations radiales dirigées suivant la verticale. L’articulation permet ainsi d’éviter que les vibrations du moteur soient amplifiées et transmises du moteur à la caisse par l’intermédiaire de l’articulation. Il peut être prévu plusieurs directions transversales rencontrant une ou plusieurs premières portions d’anneau limitées par une ou plusieurs premières surfaces et une ou plusieurs deuxièmes portions d’anneau limitées par une ou plusieurs deuxièmes surfaces de cotes axiales différentes l’une de l’autre.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première cote axiale et la deuxième cote axiale sont prises par rapport à une même partie transversale du premier flanc latéral, la partie transversale étant située dans un même plan perpendiculaire à la direction axiale et étant distincte de la première surface et de la deuxième surface.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première côte axiale et la deuxième cote axiale sont prises par exemple par rapport à un plan transversal traversant le milieu du premier flanc latéral.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première surface et la deuxième surface sont situées respectivement sur la première portion d’anneau faisant saillie axialement du premier flanc latéral et sur une deuxième portion d’anneau, faisant saillie axialement du premier flanc latéral. Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première surface et la deuxième surface sont planes. Bien entendu, la première surface et la deuxième surface sont planes pourraient également être non planes, par exemple en étant arrondies.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première surface et la deuxième surface sont planes et perpendiculaires à la direction axiale.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première portion d’anneau s’étend suivant un premier arc de cercle centré sur la direction axiale, la deuxième portion d’anneau s’étend suivant un deuxième arc de cercle centré sur la direction axiale.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première portion d’anneau et la deuxième portion d’anneau s’étendent d’une manière étagée autour de la direction axiale.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, la première surface et la deuxième surface couvrent 360° autour de la direction axiale. Suivant un mode de réalisation de l’invention, le premier flanc latéral comporte une pluralité de premières surfaces, qui sont décalées angulairement autour de la direction axiale et qui ont des premières cotes axiales respectives, différentes l’une de l’autre, et une pluralité de deuxièmes surfaces, qui sont décalées angulairement autour de la direction axiale et qui ont des deuxièmes cotes axiales respectives différentes l’une de l’autre.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le premier flanc latéral comporte, comme premières portions d’anneau, deux saillies planes, qui partent axialement du premier flanc latéral, qui s’étendent suivant deux premiers arcs de cercle centrés sur la direction axiale, dont les deux premières surfaces sont perpendiculaires à la direction axiale, qui sont décalées angulairement autour de la direction axiale et qui ont des premières cotes axiales respectives différentes l’une de l’autre, et

le premier flanc latéral comporte, comme deuxièmes portions d’anneau, deux saillies planes, qui partent axialement du premier flanc latéral, qui s’étendent suivant deux deuxièmes arcs de cercle centrés sur la direction axiale, dont les deuxièmes surfaces sont perpendiculaires à la direction axiale, qui sont décalées angulairement autour de la direction axiale et qui ont des deuxièmes cotes axiales respectives différentes l’une de l’autre.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le premier flanc latéral comporte des troisièmes surfaces de transition entre la première surface et la deuxième surface.

Un deuxième objet de l’invention est un dispositif d’articulation, caractérisé en ce qu’il comporte une première articulation telle que décrite ci-dessus, une deuxième articulation telle que décrite ci-dessus et un élément mécanique extérieur, l’élément mécanique extérieur comportant une paroi délimitant un premier logement dans lequel est emmanché l’armature extérieure de la première articulation et un deuxième logement dans lequel est emmanché l’armature extérieure de la deuxième articulation, l’armature intérieure de la première articulation et l’armature intérieure de la deuxième articulation étant alignées et entourant la même direction axiale, la première cote axiale de la première articulation et la deuxième cote axiale de la première articulation sont prises par rapport à une même partie transversale du premier flanc latéral de la première articulation ou à un premier plan transversal traversant le milieu du premier flanc latéral de la première articulation,

la première cote axiale de la deuxième articulation et la deuxième cote axiale de la deuxième articulation sont prises par rapport à une même partie transversale du premier flanc latéral de la deuxième articulation ou à un deuxième plan transversal traversant le milieu du premier flanc latéral de la deuxième articulation,

la partie transversale du premier flanc latéral de la première articulation ou le premier plan transversal étant situé dans un même plan perpendiculaire à la direction axiale et étant distinct de la première surface de la première articulation et de la deuxième surface de la première articulation,

la partie transversale du premier flanc latéral de la deuxième articulation ou le deuxième plan transversal étant situé dans un même plan perpendiculaire à la direction axiale et étant distinct de la première surface de la deuxième articulation et de la deuxième surface de la deuxième articulation,

la première surface de la première articulation étant alignée le long de la direction axiale avec la première ou deuxième surface de la deuxième articulation ayant la première ou deuxième cote axiale de la deuxième articulation, différente de la première cote axiale de la première surface de la première articulation,

la deuxième surface de la première articulation étant alignée le long de la direction axiale avec la première ou deuxième surface de la deuxième articulation ayant la première ou deuxième cote axiale de la deuxième articulation, différente de la deuxième cote axiale de la deuxième surface de la première articulation.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le premier flanc latéral de la première articulation et le premier flanc latéral de la deuxième articulation sont tournés axialement vers l’extérieur, le deuxième flanc latéral de la première articulation et le deuxième flanc latéral de la deuxième articulation sont tournés axialement l’un vers l’autre.

Suivant un mode de réalisation de l’invention, le dispositif d’articulation comporte un élément mécanique intérieur, qui est emmanché dans l’armature intérieure de la première articulation et dans l’armature intérieure de la deuxième articulation.

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

- les figures 1 à 4 sont des vues schématiques respectivement de côté, en perspective, en coupe axiale et en coupe axiale en perspective d’une articulation suivant un mode de réalisation de l’invention,

- les figures 5 à 8 sont des vues schématiques respectivement de côté, en perspective, en coupe axiale et en coupe axiale en perspective d’un dispositif d’articulation, dans lequel peut être montée l’articulation suivant un mode de réalisation de l’invention,

- la figure 9 est une vue schématique en coupe axiale d’un premier exemple d’éléments, sur lesquels peut être montée l’articulation suivant un mode de réalisation de l’invention,

- la figure 10 est une vue schématique en perspective d’un deuxième exemple d’élément mécanique extérieur d’un dispositif d’articulation, dans lequel peut être montée l’articulation suivant un mode de réalisation de l’invention,

- la figure 11 est une vue schématique en perspective d’un troisième exemple d’éléments, sur lesquels peut être montée l’articulation suivant un mode de réalisation de l’invention,

- la figure 12 est une vue schématique en perspective d’un quatrième exemple d’éléments, sur lesquels peut être montée l’articulation suivant un mode de réalisation de l’invention,

- la figure 13 représente un profil en développé des cotes axiales des premières et deuxièmes portions d’anneau d’une articulation suivant un mode de réalisation de l’invention,

- la figure 14 représente une courbe donnant une raideur ayant été mesurée en fonction de la fréquence pour une articulation suivant un mode de réalisation de l’invention, - les figures 15, 16 et 17 représentent schématiquement respectivement une vue de côté, une vue en coupe axiale et une raideur mesurée en fonction de la fréquence pour un premier dispositif d’articulation comparatif n’ayant pas la première surface et la deuxième surface suivant l’invention,

- les figures 18, 19 et 20 représentent schématiquement respectivement une vue de côté, une vue en coupe axiale et une raideur mesurée en fonction de la fréquence pour un deuxième dispositif d’articulation comparatif n’ayant pas la première surface et la deuxième surface suivant l’invention,

- les figures 21 et 22 sont des vues schématiques respectivement en coupe axiale et de côté d’une articulation suivant un mode de réalisation de l’invention.

Aux figures 1 à 13, 21 et 22, l’articulation 1 suivant l’invention comporte une armature intérieure rigide 2, une armature extérieure rigide 3 et une bague 4 en au moins un matériau élastomère.

L’armature intérieure rigide 2 entoure une direction axiale X. Cette armature intérieure 2 peut être en forme de tube, par exemple de section transversale intérieure circulaire autour de la direction axiale X. L’armature intérieure 2 peut être par exemple en matière synthétique, par exemple plastique, ou métallique, par exemple en aluminium.

L’armature intérieure 2 est destinée à être fixée à un élément mécanique intérieur 100, par exemple par emmanchement à force. Pour ce faire, l’élément mécanique intérieur 100 est inséré dans l’armature intérieure 2 le long de la direction axiale X. Dans un mode de réalisation, il peut être prévu un élément mécanique intérieur 100 d’un véhicule automobile, par exemple relié au moteur du véhicule automobile, ce moteur pouvant être un moteur à combustion interne ou thermique et/ou autres tel que par exemple un moteur électrique de propulsion du véhicule en tout ou en partie. Des exemples de cet élément mécanique intérieur 100 de moteur de véhicule automobile sont représentés aux figures 9, 11 et 12. Bien entendu, tout autre type d’élément mécanique intérieur 100 peut être prévu.

Autour de l’armature intérieure 2 est fixée la bague 4 en au moins un matériau élastomère, servant à l’amortissement de vibrations. La bague 4 est fixée par exemple par adhérisation du matériau élastomère sur la surface périphérique de l’armature intérieure 2. Suivant un mode de réalisation, la bague 4 est en ou comprend du caoutchouc.

Autour de la bague 4 est fixée une armature extérieure rigide 3. La bague 4 et l’armature extérieure 3 entourent la direction axiale X. La bague 4 s’étend radialement autour de la direction axiale X entre l’armature intérieure 2 et l’armature extérieure 3. L’armature extérieure 3 est destinée à être fixée à un élément mécanique extérieur 200, par exemple par emmanchement à force. Lorsque l’élément mécanique extérieur 200 est fixé à l’armature extérieure 3, cet élément mécanique extérieur 200 entoure cette armature extérieure 3 autour de la direction axiale X. Dans un mode de réalisation, il peut être prévu un élément mécanique extérieur 200 d’un véhicule automobile, par exemple relié à la caisse du véhicule automobile. Des exemples de cet élément mécanique extérieur 200 de caisse de véhicule automobile sont représentés aux figures 5 à 12. Bien entendu, tout autre type d’élément mécanique extérieur 200 peut être prévu.

Aux figures 1 à 22, la direction axiale X est une direction géométrique ou fictive. Les directions transversales et les plans transversaux sont fictifs et géométriques. Les directions radiales et les diamètres sont fictifs et géométriques. Les directions transversales et les plans transversaux sont perpendiculaires à la direction axiale X. Les directions radiales et les diamètres sont des directions transversales croisant la direction axiale X. Les angles ANG sont fictifs et géométriques et sont pris en tournant autour de la direction axiale X. Les plans axiaux sont fictifs et géométriques et sont les plans passant par la direction axiale X.

Un premier flanc latéral 41 de la bague 4 et un deuxième flanc latéral 42 de la bague 4 joignent l’armature intérieure 2 à l’armature extérieure 3. Le premier flanc latéral 41 et le deuxième flanc latéral 42 sont distants l’un de l’autre le long de la direction axiale X.

Le premier flanc latéral 41 peut comporter une ou plusieurs parties 40 de bord transversale(s), qui est(sont) située(s) dans un même plan transversal et qui peut(peuvent) être circulaire(s) autour de la direction axiale X. Par exemple, il peut être prévu comme partie 40 de bord transversale une collerette 401 intérieure s’étendant autour de la direction axiale X contre l’armature intérieure 2. La partie 40 de bord transversale du premier flanc latéral 41 peut également comporter une collerette extérieure 402 s’étendant autour de la direction axiale X contre l’armature extérieure 3. Entre la collerette intérieure 401 et la collerette extérieure 402, le premier flanc latéral 41 comporte un flanc 403, appelé flanc intermédiaire 403.

La direction axiale X est orientée du deuxième flanc latéral 42 vers le premier flanc latéral 41 du dispositif 10 d’articulation dans lequel doit être montée l’articulation 1. Dans ce qui suit, les cotes axiales sont prises suivant la direction axiale X orientée du deuxième flanc 42 vers le premier flanc 41 et peuvent être également appelées hauteurs axiales.

Dans un mode de réalisation, la collerette intérieure 401 est plus avancée dans la direction extérieure X que la deuxième collerette extérieure 402. Le flanc intermédiaire 403 est prévu dans un renfoncement 404 du flanc 41 entre la collerette extérieure 402 et la collerette intérieure 401. Le flanc 403 est par exemple incliné en montant de la collerette intérieure 401 à la collerette extérieure 402, le flanc 403 pouvant être partiellement conique.

Suivant l’invention, le premier flanc latéral 41 comporte au moins une première portion d’anneau 51 limitée par une première surface 411 ayant une première cote axiale respective XI et au moins une deuxième portion d’anneau 53 limitée par une deuxième surface 413, qui est diamétralement opposée à la première surface 411 par rapport à la direction axiale X et qui possède une deuxième cote axiale X3 supérieure à la première cote axiale XI le long de la direction axiale X.

Les parties ou points diamétralement opposés de la première surface 411 ou 412 et de la deuxième surface 413 ou 414 sont écartés d’un angle ANG de 180° autour de la direction axiale X et sont à la même distance de cette direction axiale X.

Ainsi, un diamètre transversal R (qui croise la direction axiale X dans un plan transversal) situé entre la première surface 411 et la deuxième surface 413 rencontre deux cote axiales (ou hauteurs axiales) XI et X3 différentes dans le premier bord latéral 41, ainsi que cela est représenté aux figures 1, 2, 5, 6 et 22.

Lorsqu’une excitation radiale est appliquée, les portions d’anneau 51 et 53 limitées respectivement par les surfaces 411 et 413 de hauteurs axiales XI et X3 différentes l’une de l’autre modifient le comportement modal de l’articulation et ainsi s’opposent à l’établissement d’une résonance et permettent de diminuer la raideur dynamique de l’articulation 1. Les première et deuxième portions d’anneau agissent comme de multiples amortisseurs de vibration (batteurs) judicieusement positionnés. Cela permet d’atténuer le niveau du mode de la bague d’élastomère et par conséquent de réduire la transmission de vibration de l’armature intérieure 2 à l’armature extérieure 3 (ou vice versa) et donc à leur environnement mécanique par les éléments 100 et 200.

Le diamètre R peut être par exemple une direction verticale. Par exemple, l’articulation 1 peut être disposée pour que la deuxième portion d’anneau 53 et la portion d’anneau 51 soient à la verticale l’une de l’autre.

La première côte axiale XI et la deuxième cote axiale X3 peuvent être prises par exemple par rapport à la partie transversale 40 du premier bord latéral 41, qui a sa propre cote axiale constante autour de la direction axiale X. La partie transversale 40 est distincte de la première surface 411 et de la deuxième surface 413. Par exemple, la première cote axiale XI et la deuxième cote axiale X3 sont prises par rapport à la collerette intérieure 401 ou par rapport à la collerette extérieure 402, qui ont chacune leur propre cote axiale constante autour de la direction axiale X.

Les portions d’anneau 51 et 53 (et/ou les portions d’anneau 52 et 54 décrites ci-dessus) peuvent avoir une même épaisseur transversale E et/ou être situées approximativement au milieu du flanc 41 et/ou 403, cette épaisseur E étant représentée aux figures 3 et 21. On obtient une pluralité de masses différentes 51 et 53 (et/ou 52 et 54) modifiant le comportement modal de l’articulation 1.

Aux figures 7, 21 et 22, la première côte axiale XI et la deuxième cote axiale X3 peuvent être prises par exemple par rapport à un plan transversal P traversant le flanc 403. Ce plan transversal P passe par exemple par l’intersection du flanc 41 et d’un cylindre C de diamètre D passant par le milieu du flanc 41 et/ou 403 et/ou passant par le milieu des portions d’anneau 51 et 53 (et/ou le milieu des portions d’anneau 52 et 54.

Dans un mode de réalisation représenté aux figures 1 à 13, 21 et 22, le deuxième flanc latéral 42 a une largeur transversale inférieure à celle de son premier flanc latéral 4L La bague 4 comporte une première partie 43 de bague située du côté du premier flanc latéral 41 et une deuxième partie 44 de bague située du côté du deuxième flanc latéral 42 et raccordée à la première partie 43 de bague, la deuxième partie 44 de bague ayant une largeur transversale inférieure à celle de la première partie 43 de bague. La deuxième partie arrière 44 de bague peut être axialement crénelée. Entre le premier flanc latéral 41 et le deuxième flanc latéral 42, la première partie 43 de bague comporte un bord intermédiaire 45 de largeur transversale comprise entre celles du premier flanc 41 et du deuxième flanc 42. L’armature extérieure 3 recouvre extérieurement la première partie 43 de bague, du premier bord latéral 31 au côté intermédiaire 45. L’armature extérieure 3 comporte une partie frontale 31 (par exemple cylindrique circulaire et recouvrant la collerette extérieure 402) qui part du premier flanc latéral 41 et se prolonge jusqu’au bord intermédiaire 45 par une partie arrière 32 ayant une largeur transversale se rétrécissant, par exemple d’une manière tronconique. Dans d’autres modes de réalisation, la partie arrière 32 pourrait être cylindrique autour de la direction axiale X ou être autre.

Dans un mode de réalisation représenté aux figures 1 à 13, 21 et 22, il peut être prévu plusieurs portions d’anneau 51 et 52 limitées respectivement par des premières surfaces 411, 412 qui sont décalées angulairement autour de la direction axiale X et qui ont des premières cotes axiales XI, X2 respectives, différentes l’une de l’autre, et par exemple deux premières portions d’anneau 51 et 52 limitées respectivement par les premières surfaces 411 et 412 et deux deuxièmes portions d’anneau 53 et 54 limitées respectivement par les deuxièmes surfaces 413 et 414. Il peut être prévu plusieurs deuxièmes portions d’anneau 53 et 54, qui sont chacune diamétralement opposées aux premières portions d’anneau respectives 51 et 52, qui sont décalées angulairement autour de la direction axiale X et qui ont des deuxièmes cotes axiales X3, X4 respectives différentes l’une de l’autre. La deuxième cote axiale X4 de la deuxième surface 414 est supérieure à la première cote axiale X2 de la première surface 412. Ces autres première et deuxième surfaces 412 et 414 permettent d’étendre la plage angulaire d’utilisation de l’articulation 1 autour de la direction axiale X. On peut avoir par exemple 0<X2<Xl<X4<X3, ainsi que représenté aux figures 1 à 13, 21 et 22. Bien entendu, une seule, deux ou plus de deux premières portions d’anneau 51 peuvent être prévues. Bien entendu, une seule, deux ou plus de deux deuxièmes portions d’anneau 53 peuvent être prévues.

Dans un mode de réalisation représenté aux figures 1 à 13, 21 et 22, la première surface 411 est située sur une première portion d’anneau 51 faisant saillie axialement du flanc 403 et la deuxième surface 413 est située sur une deuxième portion d’anneau 53 faisant saillie axialement du flanc 403 et/ou la première surface 412 est située sur une autre première portion d’anneau 52 faisant saillie axialement du flanc 403 et/ou la deuxième surface 414 est située sur une autre deuxième portion d’anneau 53 faisant saillie axialement du flanc 403. La première surface 411 et/ou la deuxième surface 413 et/ou la première surface 412 et/ou la deuxième surface 414 peuvent être par exemple planes, par exemple perpendiculaires à la direction axiale X, ainsi que représenté aux figures 1 à 13, 21 et 22. La première surface 411 et/ou 412 et la deuxième surface 413 et/ou 414 s’étendent par exemple d’une manière étagée autour de la direction axiale X. Dans d’autres exemples non représentés, la première surface 411 et/ou la deuxième surface 413 et/ou la première surface 412 et/ou la deuxième surface 414 ne sont pas planes et peuvent être par exemple arrondies ou autres.

Dans un mode de réalisation représenté aux figures 1 à 13, 21 et 22, la première portion d’anneau 51 limitée par la surface 411 s’étend suivant un premier arc de cercle centré sur la direction axiale X et la deuxième portion d’anneau 53 limitée par la surface 413 s’étend suivant un deuxième arc de cercle centré sur la direction axiale X et/ou la première portion d’anneau 52 limitée la surface 412 s’étend suivant un autre premier arc de cercle centré sur la direction axiale X et/ou la deuxième portion d’anneau 54 limitée par la surface 414 s’étend suivant un autre deuxième arc de cercle centré sur la direction axiale X.

Par exemple, la première portion d’anneau 51 et/ou 52 et la deuxième portion d’anneau 53 et/ou 54 couvrent un angle ANG de 360° autour de la direction axiale X. On assure ainsi que quelle que soit la disposition de la première portion d’anneau 51 et/ou 52 et de la deuxième portion d’anneau 53 et/ou 54 autour de la direction axiale X disposée à l’horizontale, la direction verticale croisant la direction axiale X rencontrera toujours une partie de la première surface 411 et/ou 412 et une partie de deuxième surface 413 et/ou 414 ayant des cotes axiales différentes l’une de l’autre pour s’opposer à l’établissement d’une résonance en cas d’excitation verticale. Ainsi, suivant un mode de réalisation, on ajoute au flanc 41 et/ou 403 un anneau formé des portions d’anneau 51 , 52, 53 et 54 de masses différentes modifiant le comportement modal de l’articulation 1.

Dans un mode de réalisation représenté aux figures 1 à 13, 21 et 22, le premier flanc latéral 41 peut comporter une troisième surface 61 de transition montant de la première surface 412 à la première surface 411, une troisième surface 62 de transition montant de la première surface 412 à la deuxième surface 413, une troisième surface 63 de transition descendant de la deuxième surface 413 à la deuxième surface 414 et une troisième surface 64 de transition descendant de la deuxième surface 414 à la première surface 411. Ces surfaces 61, 62, 63, 64 de transition ont par exemple des pentes supérieures à 45° et ont par exemple une pente faible par rapport à un plan transversal, par exemple une pente inférieure à 20° par rapport à la direction axiale X ou sont sensiblement axiales.

Dans un mode de réalisation représenté aux figures 1 à 13, 21 et 22, chaque première portion d’anneau 51 et 52 occupe par exemple un secteur angulaire (ANG) d’environ 90° et chaque deuxième potion d’anneau 53 et 54 occupe par exemple un secteur angulaire (ANG) d’environ 90°. Les cotes axiales XI, X2, X3, X4 peuvent être multiples d’un même pas. La partie supérieure de la figure 13 représente à titre d’exemple dans ces cas en ordonnées X les cotes axiales XI , X2, X3 et X4 multiples d’un même pas de hauteur, en fonction de la position angulaire ANG des surfaces 411, 412, 413 et 414 autour de la direction axiale X en abscisses, pour l’articulation 1 représenté aux figures 1 à 12, 21 et 22.

Bien entendu, toute forme des première et deuxième surfaces, autre que celle représentée aux figures, peut être prévue.

La figure 14 représente en ordonnées la raideur dynamique k mesurée (en N/mn) en fonction de la fréquence f en abscisses (en Hz) sur une articulation 1 suivant les modes de réalisation décrits ci-dessus en référence aux figures 1 à 13, 21 et 22. La figure 14 montre que la raideur k du manchon 1 suivant l’invention présente un spectre relativement plat de 0 à 1600 Hz ne présentant pas de pic de résonance significatif.

Au contraire, la figure 17 représente en ordonnées la raideur dynamique k mesurée (en N/mn) en fonction de la fréquence f en abscisses (en Hz) pour un dispositif d’articulation A suivant les figures 15 et 16, qui n’est pas suivant l’invention et qui ne comporte pas les première et deuxième portions d’anneau suivant l’invention décrite ci-dessus en référence aux figures 1 à 13, 21 et 22, mais qui comporte un flanc 403 strictement conique et sans saillies entre la collerette extérieure 402 et la collerette intérieure 401. La figure 17 montre que cette articulation A présente un haut pic PR de résonance de sa raideur dynamique à une fréquence d’environ 980 Hz dans le cas présenté.

Les figure 18 et 19 montrent un autre dispositif d’articulation B, qui n’est pas suivant l’invention et qui ne comporte pas les première et deuxième portions d’anneau suivant l’invention décrite ci-dessus en référence aux figures 1 à 13, 21 et 22, mais qui comporte sur le flanc 403 un anneau S à surface totalement plane et perpendiculaire à la direction axiale X tout autour de celle-ci entre la collerette extérieure 402 et la collerette intérieure 401. La figure 20 représente en ordonnées la raideur dynamique mesurée (en N/mn) en fonction de la fréquence en abscisse s(en Hz) pour ce manchon B des figures 18 et 19. La figure 20 montre que ce manchon B comporte un premier pic de résonance Pl à une fréquence d’environ 650 Hz et un deuxième pic P2 de résonance pour une fréquence d’environ 1150 Hz dans le cas présenté. Ce dispositif d’articulation réduit le niveau de raideur mais dans des proportions moindres que l’invention.

La figure 14 montre ainsi que l’invention permet de supprimer les pics de résonance des figures 17 et 20.

Dans le mode de réalisation des figures 5 à 12, l’articulation 1 est montée dans un dispositif 10 d’articulation, également appelé articulation 10. Le dispositif 10 d’articulation comporte au moins une articulation 1 tel que décrite ci-dessus. Le dispositif 10 d’articulation comporte en outre une deuxième articulation 1’ suivant l’invention, analogue à l’articulation 1 décrite ci-dessus, et l’élément mécanique extérieur 200. Le dispositif 10 d’articulation permet de relier l’élément mécanique extérieur 200 par rapport à l’élément mécanique intérieur 100 et peut servir de dispositif de filtration et d’amortissement des vibrations entre l’élément mécanique intérieur 100 et l’élément mécanique extérieur 200.

La deuxième articulation 1’ est par exemple identique à l’articulation 1 des figures 1 à 13, 21 et 22 ou est analogue à la première articulation 1 des modes de réalisation décrits ci-dessus. Les parties constitutives de la deuxième articulation 1’ sont désignés par les mêmes signes de référence que celles de la première articulation 1, avec en plus la référence’.

L’élément mécanique extérieur 200 entoure autour de la direction axiale X l’armature extérieure 3 de la première articulation 1 et l’armature extérieure 3’ de la deuxième articulation 1’. L’élément mécanique extérieur 200 comporte une paroi 210 délimitant un premier logement 201 dans lequel est emmanchée l’armature extérieure 3 de la première articulation 1 et un deuxième logement 202 dans lequel est emmanchée l’armature extérieure 3’ de la deuxième articulation 1’. Dans l’élément mécanique extérieur 200, l’armature intérieure 2 de la première articulation 1 et l’armature intérieure 2’ de la deuxième articulation 2’ sont alignées et entourent la même direction axiale X. La paroi 210 a par exemple une surface intérieure (tournée vers les armatures extérieures 3 et 3’) cylindrique et circulaire autour de la direction axiale X.

La paroi 210 comporte, sur sa surface intérieure, une nervure 211, qui est située en saillie vers l’intérieur, qui entoure la direction axiale X et qui délimite une ouverture axiale 214 traversée par les deuxièmes bords latéraux 42 et 42’. La nervure 211 a par exemple une ouverture axiale 214 circulaire autour de la direction axiale X.

Les articulations 1 et 1’ sont montées par leur deuxième partie 44, 44’ de bague l’une contre l’autre et en face de la nervure intérieure 211 dans l’ouverture 214, les deuxièmes bords latéraux 42 et 42’ étant l’un contre l’autre dans l’ouverture 214. La nervure 21 1 peut comporter des flancs inclinés 212 allant de l’ouverture 214 à la surface intérieure de la paroi 201, ces flancs inclinés 212 étant par exemple inclinés ou tronconiques de la même manière que la partie arrière 32 pour servir d’appui à cette partie arrière 32. La nervure 211 est située entre le bord intermédiaire 45 du manchon 1 et le bord intermédiaire 45’ du manchon 1

Comme précédemment, la première cote axiale XI et/ou X2 de la première articulation 1 et la deuxième cote axiale X3 et/ou X4 de la première articulation 1 sont prises par rapport à la même partie transversale 40 (par exemple 401 ou 402) du premier flanc latéral 41 de la première articulation 1, et la première cote axiale XL et/ou X2’ de la deuxième articulation 1’ et la deuxième cote axiale X3’ et/ou X4’ de la deuxième articulation L sont prises par rapport à la même partie transversale 40’ du premier flanc latéral 4L de la première articulation L, correspondant à la partie transversale 40 (par exemple 40 L correspondant à 401, ou 402’ correspondant à 402). Comme précédemment, cette partie transversale 40, 401 ou 402 est située dans un même plan perpendiculaire à la direction axiale X et est distincte de la première surface 411 et/ou 412 et de la deuxième surface 413 et/ou 414, la partie transversale 40’, 40 L ou 402’ du premier flanc latéral 4L de la deuxième articulation 1’ est située dans un même plan perpendiculaire à la direction axiale X et est distincte de la première surface 41 L et/ou 412’ de la deuxième articulation L et de la deuxième surface 413’ et/ou 414’ de la deuxième articulation L. La première portion d’anneau 51 est alignée (même angle ANG) le long de la direction axiale X avec la première ou deuxième portion d’anneau 52’ ou 53’ ou 54’ de la deuxième articulation 1’ ayant la première ou deuxième cote axiale X2’ ou X3’ ou X4’ de la deuxième articulation L, différente de la première cote axiale XL La deuxième portion d’anneau 52 est alignée le long de la direction axiale X (même angle ANG) avec la première ou deuxième portion d’anneau 51’ ou 53’ ou 54’ de la deuxième articulation 2 ayant la première ou deuxième cote axiale XL ou X3’ ou X4’ de la deuxième articulation L différente de la deuxième cote axiale X2. Ainsi, tout plan axial coupe des surfaces de cotes axiales différentes l’une de l’autre. Grâce à cette disposition, les portions d’anneau axialement alignées de la première articulation 1 et de la deuxième articulation L, par leurs cotes axiales différentes, s’opposent à l’établissement d’une résonance.

Par exemple, ainsi que cela est représenté aux figures 8, 9 et 13, la première portion d’anneau 51 est alignée axialement avec la deuxième portion d’anneau 54’ de la deuxième articulation , la première portion d’anneau 53 est axialement alignée avec la deuxième portion d’anneau 52’ de la deuxième articulation G, la deuxième portion d’anneau 52 est axialement alignée avec la première portion d’anneau 51’ de la deuxième articulation , la deuxième portion d’anneau 54 est axialement alignée avec la première portion d’anneau 53’ de la deuxième articulation 1’.

Dans un autre exemple, représenté à la figure 7, la deuxième portion d’anneau 52 est axialement alignée avec la première portion d’anneau 53’ de la deuxième articulation G, la deuxième portions d’anneau 54 et axialement alignée avec la première portion d’anneau 5 G de la deuxième articulation G, la première portion d’anneau 51 est axialement alignée avec la deuxième portion d’anneau 52’ de la deuxième articulation G, la première portion d’anneau 53 est axialement alignée avec la deuxième portion d’anneau 54’ de la deuxième articulation G.

On a par exemple 0<X2<X1<X4<X3 et 0<X2’<Xl’<X4’<X3’.

Ainsi que représenté aux figures 7, 8 et 9 à 12, dans la position de montage des articulations 1 et G dans l’élément mécanique extérieur 200, les premiers flancs latéraux 41 et 4G sont tournés axialement vers l’extérieur. En outre, dans ce mode de réalisation, le dispositif 10 d’articulation comporte l’élément mécanique intérieur 100, qui est emmanché dans l’armature intérieure 3 de la première articulation 1 et dans l’armature intérieure 3’ de la deuxième articulation G. L’élément mécanique intérieur 100 traverse donc axialement les armatures intérieures 2 et 2’. L’élément mécanique intérieur 100 et l’élément mécanique extérieur 200 peuvent avoir chacun toute forme. Par exemple, aux figures 10 et 11, l’élément mécanique extérieur 200 comporte, en plus de la paroi 210 cylindrique circulaire, une patte 220 entourant la paroi 210 autour de la direction axiale X et fixée à cette paroi 210, cette patte 220 pouvant être fixée à la caisse du véhicule automobile, tandis que l’élément mécanique intérieur 100 traversant axialement l’armature intérieure 3 et 3’ peut être fixé au moteur du véhicule automobile. Par exemple, aux figures 9 et 12, la paroi 210 est d’une seule pièce avec un organe 230 de fixation comportant des pattes 231 de fixation, par exemple à la caisse du véhicule automobile, tandis que l’élément mécanique intérieur 100 traversant axialement l’armature intérieure 3 et 3’peut être en forme de barreau comportant des organes 101 de fixation, par exemple ici des trous traversant transversalement l’élément 100, pour être fixé au moteur du véhicule automobile.

Bien entendu, les articulations 1 et G peuvent être de forme cylindrique, tronconique ou de toute autre forme de révolution.

Bien entendu, dans un autre mode de réalisation de l’invention, les articulations 1 et G peuvent être monobloc, c’est-à-dire moulées en une seule pièce avec une ou plusieurs armature(s) extérieure(s) et avec une ou plusieurs armature(s) intérieure(s).

Bien entendu, les modes de réalisation, caractéristiques, possibilités et exemples ci-dessus peuvent être combinés l’un avec l’autre ou être sélectionnés indépendamment l’un de l’autre.