Brevet FR2355209A1 — publié le 19780113

La présente invention a trait a un isolateur de chocs et de vibrations destiné a être interposé entre un support ou bâti et une pièce a supporter, susceptible d'être soumise a des chocs ou des vibrations. Le support peut être par exemple le chassis d'un véhicule, et l'élément a supporter peut être par exemple un appareil, un engin ou un dispositif quelconque. Il existe déjà de nombreux types d'isolateurs de chocs ou de vibrations utilisant des matériaux amortisseurs, par exemple en élastomère ou encore en coussins de fils métalliques tricotés, pour assurer un effet d'amortissement des énergies vibratoires ou des chocs. L'un des problèmes rencontré dans l'isolation de chocs et de vibrations se trouve posé par la modification importante des propriétés de ces matériaux amortisseurs, notamment des élastomères, lorsque l'isolateur est destiné à fonctionner dans de très larges intervalles de température. La présente invention se propose de résoudre ce problème et de fournir un isolateur de chocs et de vibrations susceptible d'assurer les performances satisfaisantes dans une gamme importante de variations de température, par exemple de -400C + 50 C. En outre, l'invention se propose de fournir un tel isolateur qui, malgré les variations importantes de température permette de maintenir la fréquence de résonnance, toujours gênante, dans un intervalle de fréquence bien déterminé de façon à empêcher une résonnance intempestive de se produire dans les conditions d'utilisation. Enfin l'invention se propose également de fournir un isolateur de chocs ou de vibrations susceptible de supporter des chocs importants tout en assurant une très bonne isolation des vibrations et ceci de façon simple et écoùomique. L'invention a pour objet un isolateur de chocs et de vibrations comprenant une première pièce rigide, par exemple un étrier de support susceptible d'être solidarisé à un support ou chassis, une deuxième piece rigide susceptible de s'éloigner et de se rapprocher de la première et d'être reliée à un mécanisme, appareil, engin ou autre destiné à être isolé d'avec le support, et un ensemble amortisseur disposé entre lesdites deux pièces rigides, caractérisé par le fait que ledit ensemble amortisseur comporte au moins un coussin métallique en fil metallique tricoté et au moins un élément amortisseur en élastomère, ledit coussin et ledit élément étant disposés en alignement de façon à avoir tendance à travailler lorsque lesdites deux pièces rigides se rapprochent l'une de l'autre. Dans une forme de réalisation particulièrement préférée le coussin en fil métallique tricoté possède une raideur nettement inférieure à la raideur de l'élément en élastomère de sorte que ledit coussin participe essentiellement à l'amortissement des vibrations même à des températures très basses alors que l'élément élastomère, plus raide, assure notamment l'isolation des chocs meme aux températures basses.Dans cette forme de réalisation on peut avantageusement prévoir que le coussin en fil métallique tricoté se trouve séparé de l'élément élastomère par une pièce rigide intermédiaire, telle qu'un berceau, ledit coussin étant relié à l'une des pièces rigides tandis que l'élastomère est relié à l'autre pièce rigide de sorte qu'en cas de chocs importants le coussin se trouve comprimé et la pièce rigide correspondante vient en butée contre ledit élément intermédiaire pour provoquer, à partir de ce moment, la déformation véritable de l'élastomère sous la poursuite du mouvement dû au choc. ;'expérience montre qu'on obtient, grâce à cette dispo position une très bonne isolation aux vibrations à-toutes températures, tout en assurant l'amortissement nécessaire pour les chocs importants. Dans une forme de réalisation particulière, l'élément en élastomère peut avantageusement se présenter sous forme de deux blocs élastomères inclinés et convergents au niveau de ladite pièce intermédiaire alors que les bases desdits blocs, plus écartées, sont fixées à la pièce rigide reliée par exemple au support. I1 est ainsi possible de faire travailler ces élements élastomères selon des modalités autres que la simple compression. De préférence on peut encore disposer des butées élastomères susceptibles de venir en contact avec les éléments élastomères et/ou la pièce intermédiaire lorsque les éléments élastomères se trouvent, sous l'influence d'un choc particulièrement violent, en position complètement déformée. De façon avantageuse, pour diminuer encore la raideur du coussin en fil métallique tricoté, on peut lui adjoindre un ressort interposé entre la partie intermédiaire et la pièce rigide à laquelle est relié le coussin en fil métallique. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif et se référant aux dessins annexés dans lesquels -La figure 1 représente une vue en coupe d'un isolateur selon l'invention, -La figure 2 représente une vue de dessus de cet isolateur, -La figure 3 représente une vue de profil de cet isolateur, -La figure 4 représente un graphique montrant la courbe de variation caractéristique de cet isolateur. L'isolateur selon l'invention comporte un étrier inférieur rigide 1 susceptible d'être relié à un support, par exemple un chassis de véhicule. Cet isolateur 1 présente une partie centrale rectiligne et deux ailes latérales inclines 2. La face inférieure de la partie centrale de l'isolateur l présente deux masses dtélastomère 3 écartées l'une de irautre et destinées à assurer une fonction de butée. L'élément élastomère interposé est constitué par deux éléments distincts 4 ayant une forme de colonne à -section rectangulaire et démarrant de la partie inclinée 2 de la pièce 1 de sorte que ces colonnes ont un aspect incliné comme représenté sur la figure l. A leur partie supérieure, les deux colonnes élastomères 4 se terminent sur un berceau intermédiaire 5 ayant un fond 6 parallèle à la partie centrale de la pièce i et deux protubérances latérales 7 dont la surface extérieure est inclinée de façon sensiblement parallèle à l'inclinaison des parties 2. A l'intérieur de la pièce 5 est pratiquée une cavité circulaire 8 débouchant à la surface supérieure de la pièce. Un coussin en fil métallique tricoté 9 est disposé en position centrale, dans l'évidement 8 et est entouré par un ressort hélicoldal 10. Le coussin et le ressort prennent appui sur la base 6 du berceau 5. A la partie supérieure le coussin 9 reçoit une pièce rigide 11, destinée à être reliée à un appareil à isoler et présentant sensiblement une forme de cuvette renversée dont le fond est appliqué contre la face supérieure du coussin 9, et dont la paroi évasée 12, qui entoure partiellement le ressort 10 mais en étant écartée de celui-ci, porte un anneau périphérique 13 de section relativement faible et également réalisé en fil métallique tricoté. Cet anneau 13 est destine à servir de butée dans le cas ou le coussin métallique 9 serait trop déformé latéralement, et dans ce cas l'anneau 13 peut venir en contact avec la paroi verticale interne de l'évidement 8.Dans le cas où la pièce 11 se trouverait soulevée de façon trop importante, la face supérieure de l'anneau 13 peut également venir en contact de butée avec un anneau métallique 14 obturant le bord périphérique de la partie supérieure de l'orifice 8. On voit encore que la face supérieure de la pièce 5 est recouverte d'un revêtement relativement mince d'élastomère 15 contre laquelle peut venir buter la face inférieure du mécanisme supporté 16 lorsque le coussin métallique 9 et le ressort 10 se trouvent fortement comprimés. L'élastomère peut avantageusement avoir une dureté de 60 shore. Le coussin en fil métallique tricoté, d'un type en soi connu peut avantageusement presenter une dureté 10 fois inférieure. En fonctionnement, et en l'absence de chocs importants, l'isolateur selon l'invention possède la position représentée sur la figure 1. Les éventuelles vibrations sont reprises par le ressort 10 et le coussin métallique 9 et se trouvent ainsi amorties en étant empéchées de s'étendre au reste de l'isolateur. Grâce au coussin métallique cette isolation aux vibrations joue dans une vaste gamme de températures et les caractéristiques, notamment la fréquence de résonnance peuvent être maintenues dans des limites bien définies, par exemple inférieures à 10 hertz. Lorsqu'un choc important survient le ressort 10 et le coussin 9 sont d'abord comprimés puis à un certain moment la face inférieure de la pièce 16 vient en contact de butée avec la face supérieure du berceau 7 revêtue de son recouvrement élastomère 15. A partir de ce moment, si le choc a une énergie suffisante, le berceau 15 commence à se rapprocher de la base 1 et les colonnes élastomères 4 se mettent à se déformer. La déformation de ces colonnes élastomères provoque un amortissement important. Si le choc est suffisamment important, le berceau 5 se rapproche fortement de la base de l'étrier 1 et à ce moment là les colonnes déformées 4 viennent au contact des parties de butées 3 ce qui emplifie encore l'effet d'amortissement. Cet effet d'amortissement aux chocs à encore lieu aux très basses températures. I1 a ainsi été possible, à titre d'exemple de réaliser un isolateur donnant toutes satisfactions, et dont la courbe caractéristique est représentee sur la figure 4 qui présente en abcisse la déflection, c-' est-à-dire le rapprochement de la pièce 11 d'avec la pièce rigide 1, mesuré en millimètres et en ordonner la charge en kilogrammeZforce. On constate que dans une première partie I de la courbe la dêflection augmente rapidement pour une faible charge, ce qui correspond à de très bonne performances d'isolation de vibrations.Au-delà de la courbe 1 la pièce 16 est venue en contact avec le berceau 5 et les colonnes 4 commencent à travailler dans la partie de courbe il. Dans le début de cette première partie la déflection varie de façon sensiblement proportionnelle à la charge et l'-on obtient un important effet d'amortissement. Lorsque sous l'effet de la déflection les colonnes 4 viennent au contact des butées 3 on se trouve alors dans la partie III de la courbe et par suite d'un effet d'amortissement intense la déflection varie peu en fonction de la charge. Bien entendu on pourrait apporter à l'invention de nombreuses variantes. Ainsi par exemple le ressort 10 pourrait être supprimé ou le coussin métallique 9 pourrait être réalisé d'une superposition de coussins ou de plusieurs coussins parallèles. De meme le nombre des colonnes 4 et leur disposition pourraient être modifiés. Au lieu avoir deux colonnes inclinées 4, on pourrait en prévoir plusieurs, disposées par exemple dans deux plans perpendiculaires ou avoir, pour un isolateur ayant un axe de révolution, un élément élastomère continu .sous forme d'un tronc de cbne évidé. REVENDICATIONS 1.Isolateur de chocs et de vibrations comprenant une première pièce rigide solidarisée à un support ou chassis, une deuxième pièce rigide susceptible de s'éloigner ou de se rapprocher de la première et d'être reliée à une pièce isolée d'avec le support, et un ensemble amortisseur disposé entre lesdites deux pièces rigides, caractérisé par le fait que ledit ensemble amortisseur comporte au moin un coussin métallique en fil métallique tricoté, et au moins un élément amortisseur en élastomère1 ledit coussin et ledit élément étant disposés en alignement de façon A avoir tendance à travailler lorsque lesdites deux pièces rigides se rapprochent l'une de l'autre. 2. Isolateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le coussin en fil métallique tricoté possède une raideur nettement inférieure à la raideur de l'élément en élasto- mère. 3. Isolateur selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le coussin en fil métallique tricoté se trouve séparé de l'élément élastomère par une pièce rigide intermédiaire en forme de berceau. 4. Isolateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'élément en élastomère se présente sous forme de deux blocs élastomères inclinés et convergents alors que les bases desdit blocs, plus écartées, sont fixées à la première pièce rigide. 5. Isolateur selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte des butées élastomères susceptibles de venir en contact avec les éléments élastomères lorsque les éléments élastomères se trouvent sous l'influence d'un choc particulièrement violent en position complètement déformée. 6. Isolateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'un ressort est interposé, autour du coussin en fil métallique tricoté, entre la pièce rigide à laquelle est relié le coussin et une pièce intermédiaire en forme de berceau. 7. Isolateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la première pièce rigide présente une forme de plaque avec deux parties inclinées recevant la base de l'élément élastomère. 8. Isolateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la deuxième pièce rigide se présente sous forme d'une coupelle renversée dont la base reçoit une face du coussin en fil métallique tricoté. 9. Isolateur selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé par le fait que la pièce rigide intermédiaire en forme de berceau présente deux faces inclinées recevant les extrémités de l'élément élastomère et une cavité à l'intérieur de laquelle est disposé le coussin en fil métallique tricoté.