Joint élastique. L'invention se réfère à des joints élasti ques destinés à. relier des pièces soumises à, (les mouvements de rotation alternatif., du type comportant au moins une bague de matière élastique adhérant énergiquement aux parties respectives du joint.
L'invention s'applique à tous joints ou supports élastiques du type indiqué et no tamment aux charnières, par exemple des charnières (le portes de véhicules, aux amortisseurs et à leurs attaches, aux organes de direction de véhicules auto mobiles, à la suspension indépendante des roues d'automobiles, à l'attache des ressorts de suspension sur le châssis, au montage des dés de cardans, des leviers de rupteurs de magnétos, à la suspension des moteurs, ra diateurs, et autres sur les châssis de voi tures automobiles, aux articulations de le viers de renvoi de mouvements et, d'une façon générale, à tous dispositifs dans les quels des organes ont un mouvement de rotation alternatif d'amplitude limitée, soit en raison de leur destination,
soit par suite de chocs, vibrations, trépidations, etc.
Dans les portes de véhicules automobiles, de wagons, etc., il est nécessaire de limiter à un angle déterminé l'ouverture de la porte, pour éviter que la. porte ne vienne frapper la, carrosserie ou la paroi du wagon. On uti lise généralement dans ce but une courroie de cuir ou de tissu reliant la. porte au cham branle ou à toute autre partie fixe. On ne peut songer avec des charnières ordinaires à employer des butées métalliques disposées sur la. charnière pour limiter l'ouverture de la porte, car, sous l'effet des chocs, ces butées seraient rapidement détériorées, d'au tant phis que ces butées étant situées très près de l'axe de rotation, le très petit bras de levier avec lequel agiraient les couples de rotation engendrerait des efforts consi dérables.
Pour éviter ces inconvénients et suivant l'invention, les parties respectives du joint présentent des butées destinées à venir en contact l'une avec l'autre lorsque la, ma tière élastique s'est trouvée notablement dé formée par la. rotation relative desdites parties du joint.
Dans les joints envisagés, l'adhérence du caoutchouc ou autre matière élastique sur les parties métalliques, peut être obtenue par exemple, par une déformation initiale importante de la matière élastique dans une ou plusieurs directions. Or, dans un grand nombre d'applications pratiques, il est néces saire, pour des raisons de facilité de mon tage, d'employer plusieurs bagues de caout chouc disposées bout à bout et adhérant chacune à une douille intérieure d'une part, et à la paroi intérieure de l'organe à mou vement alternatif correspondant d'autre part, les douilles intérieures étant enfilées sur un organe commun d'assemblage.
Dans le but de solidariser les différentes douilles intérieures les unes avec les autres, tout en permettant le montage et le démon tage faciles du dispositif, les différentes douilles intérieures, ou parties équivalentes, peuvent être rendues sôlidaires les unes des autres en rotation, tout en étant indépen dantes les unes clés autres dans le sens axial.
La liaison peut .être réalisée par exem ple par un emmanchement à friction, em- manchement conique par exemple, par un emboîtement, par exemple au moyen de grif fes de toute forme appropriée, par des can nelures ou encore en donnant aux parties de l'emboîtement une forme prismatique. De préférence, la liaison sera telle qu'on puisse régler la position angulaire relative desdites douilles.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une charnière suivant l'inven tion.
La fig. 1 est une coupe axiale de la charnière munie de butées servant à limiter son ouverture; La fig. 2 montre en perspective les deux parties de la charnière avant son assem blage; La fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3--3 de la. fig. 1; La, fig. 4 est une coupe analogue la charnière étant ouverte;
La fig. 5 montre en élévation une va riante du mode de liaison entre les douilles c e a- x i, des, réalisé au moyen clé griffes L dents carrées; Les fig. 6 et 7 montrent un dispositif de liaison par emmanchement conique.
Dans la charnière représentée à la fig. 1, 1 et 2 désignent les deux parties de la char nière, 3 l'axe d'assemblage, 4 et 4' les douilles intérieures et 5 et 5' deux bagues en caoutchouc ou autre matière plastique interposées entre les douilles 4 et 4' et les parties 1 et 2 de la charnière, respective ment. Des dispositions sont prises pour que le caoutchouc adhère fortement aux surfaces métalliques avec lesquelles il est en contact, de façon que la rotation des douilles 4, 4' par rapport aux parties 1 et 2 se traduise par une déformation angulaire du caout chouc. Cette adhérence peut être obtenue par tous moyens appropriés, par exemple par vulcanisation de la - surface du caoutchouc ou par collage, ou, de préférence, en com primant fortement le caoutchouc entre. la.
douille et la partie de la charnière corres pondante.
Chaque partie 1 et â de la. charnière porte une butée, ces butées étant obtenues, par exemple, en entaillant, sur une certaine profondeur, les faces des parties 1 et 2 qui se regardent, de façon @à laisser des segments en surépaisseur 12-13, 1.1---15, les extré mités 12, 13, 14, 15 clé ces segments for mant épaulements de butée.
Pour obtenir le montage et le démontage faciles de la charnière, on voit qu'il est né cessaire que les deux douilles 4 et 4' soient distinctes et puissent être facilement sépa; rées l'une de l'autre, étant donné que ces deux douilles sont reliées de façon perma nente aux parties correspondantes de la. eharnière, par suite de l'adhérence du caout chouc sur les parties qui l'entourent.
On vdit en outre qu'il est indispensable de ren- dre solidaires ces deux douilles l'une de l'autre en rotation, si l'on veut que les deux bagues de caoutchouc 5 et 5' se répartissent le travail de déformation moléculaire Pen dant la rotation relative des parties 1 et 2.
Ce résultat est obtenu en découpant des dents de scie 7 aux extrémités des douilles 5 et 5', ces dents de scies s'emboîtant par suite du serrage de l'écrou 8 sur l'axe d'as semblage.
On voit que, lorsque le serrage.de l'écrou 8 est achevé, les deux douilles 4. et 4' ne ris quent pas de tourner l'une par rapport à l'autre, la rotation produisant la déforma tion de la matière plastique 5, 5'.
Bien entendu,- la forme des dents de scie représentée à la fig. 1 peut être modifiée et, notamment, on pourrait employer des dents rectangulaires, comme représenté à la. fig. 5. Ces dents pourraient même être tra- pézo:id,ales, demi-rondes ou ovales. La. liai son des deux douilles pourrait encore être obtenue par un emboîtement des deux douil les qui, dans ce but, se termineraient par des parties prismatiques mâle et femelle.
On pourrait aussi employer un emman- chement conique comme celui indiqué à la fig. 6, l'alésage conique 9 recevant l'extré mité conique 10 de la. douille 4'. Dans ce cas, le serrage de l'écrou 8 force le cône 10 dans l'alésage 9, ce qui solidarise les deux douil les en rotation.
L'une -des douilles à. extrémité coniquo, par exemple la. douille 4', pourrait être fen due comme indiqué en 11, à la fi-.<B>7,</B> de façon à, augmenter encore le serrage. Les extrémités des douilles, notamment les ex trémités coniques représentées à, la fi,. 6, pourraient être cannelées ou striées ou tra- va.illées de toute autre façon pour augmen ter l'adhérence.
La, liaison entre les deux douilles, au lieu de se faire directement, pourait se faire in directement en solidarisant ces deux douilles en rotation avec l'axe d'assemblage, résul tat qui pourrait être obtenu en employant un axe d'assemblage de section polygonale, la surface intérieure des douilles ayant une section correspondante, ou bien en em ployant des clavettes, goupilles ou tout autre moyen de liaison approprié.
Dans tous les cas, il sera avantageux de réaliser la liaison directe ou indirecte entre les douilles de telle sorte qu'on puisse régler leur position angulaire initiale et créer de ce fait une déformation initiale de certaines bagues de caoutchouc par rapport aux autres. De cette façon, le joint sera tel ;qu'il favorisera le pivotement dans un sens et opposera une certaine résistance au pivo tement en sens inverse. Dans le cas d'une charnière par exemple, celle-ci aura tendance a s'ouvrir ou à se fermer automatiquement, et cela avec une force plus ou moins grande, suivant le réglage initial de la, position an- bulaire relative des douilles 4, 4'.
On voit à la fig. 3 que, lorsque la char nière est fermée, les épaulements 12 et 14 sont en contact. Si on ouvre la porte, par exemple en la repoussant violemment, les parties 1 et 2 tournent l'une par rapport à l'autre en provoquant la déformation molé culaire - des bagues de caoutchouc 5 et 5'., cette déformation des bagues de caoutchouc augmentant en même temps l'amplitude du mouvement d'ouverture.
L'énergie absorbée par la déformation du caoutchouc provoque le freinage progressif et de plus en plus puissant du mouvement de la porte, de sorte qu'après une rotation de l'angle a (fig. 4), c'est-à-dire a,u moment où l'épaulement 13 arrive au contact de l'épaulement 15, la vi tesse de la. porte est extrêmement réduite, ou même annulée, sous l'effet amortisseur (les bagues en caoutchouc.
Si la porte est cependant lancée avec une violence telle qu'elle possède encore une vitesse notable au moment de la, rencontre des épaulements 13 et 15, on remarquera que l'inertie que possède encore la porte se trouvera absorbée par le déplacement radial de l'axe de la charnière dans la. masse de caoutchouc déformé, ce travail résistant étant particulièrement important dans le cas d'un montage en porte-à-faux correspondant à. la charnière représentée au dessin. L'inertie résiduelle de la, porte en fin d'ouverture dépendra, bien entendu, de l'im portance de la, déformation subie par le caoutchouc.
On pourra notamment provo quer l'amortissement du choc entre les bu tées, soit à l'ouverture, soit à la. fermeture de la charnière. La position d'équilibre mo léculaire des bagues de caoutchouc pourrait également correspondre à une position inter médiaire dans le mouvement d'ouverture de la porte, de façon que l'effet amortisseur se produise aussi bien à fin de course de fer meture qu'à fin de course d'ouverture. Ce résultat peut être obtenu avec la même char nière en modifiant la, position angulaire relative des bagues 4 et 4' grâce à l'emboî tement par griffes.
Ou remarquera que, dans la position d(: fermeture (fig, $) les épaulements 12 et 14 étant en contact, le joint entre les deux par ties de la charnière est étanche dans la par tie extérieure, partie exposée aux intempé ries dans le cas d'une porte de véhicule par exemple, la longueur et la position angu laire des segments en surépaisseur étant calculées de façon (lue la fente correspon dant à l'angle se trouve à l'intérieur.
Bien entendu, la charnière pourrait être d'un tout autre type, ayant par exemple (les parties mâles et femelles s'emboîtant les unes entre les autres. La. construction des butées solidaires des parties de la charnière pourrait également être différente, ainsi que le mode de liaison entre les différentes douilles métalliques intérieures.