Brevet FR2472116A1 — publié le 19810626

La présente invention concerne des paliers élas- tiques, en particulier pour moteurs de commande installés dans des véhicules automobiles, comportant des éléments de ressort en caoutchouc ou en matière plastique analogue au caoutchouc logés entre des pièces de raccordement ri- gides et en liaison par adhérence avec celles-ci, et un dispositif d'amortissement réalisé sous la forme d'une cavité délimitée par une pièce de raccordement extérieu- re et les éléments de ressort, au moins en partie remplie d'un liquide ou d'une masse d'amortissement et ouverte à travers des perçages de débordement d'une pièce de rac- cordement intérieure, et d'une membrane souple, recouvrant cette cavité, et déformable sous l'effet de la pression du liquide d'amortissement. Des paliers de moteur de ce genre, qui sont sou- vent également réalisés sous une forme doublement symé- trique avec deux jeux d'éléments de ressort disposés en regard l'un de l'autre entre deux pièces de raccordement extérieures, sont connus, par exemple, par le modèle d'u- tilité allemand 7 616 276. Les membranes sont, dans ce cas, exposées, sur l'un de leurs côtés, au milieu d'amor- tissement, généralement de l'eau ou un autre liquide avec un agent de protection contre le gel additionnel et, sur leur autre côté, à un matelas d'air. En ce qui concerne la suspension élastique et l'amortissement d'oscillations de basse fréquence ayant des amplitudes relativement gran- des, les constructions de palier connues ont généralement bien fait leurs preuves. Toutefois, il est apparu qu'à l'égard d'oscillations de haute fréquence, même ayant des amplitudes relativement faibles, elles se durcissent dans une mesure indésirable; en effet, dans ce cas, le fort effet d'étranglement des perçages de débordement prévus pour le liquide d'amortissement a pour conséquence que les matelas d'air de l'ensemble de ressorts en caoutchouc se branchent en parallèle et influent ainsi défavorablement sur le comportement au point de vue suspension à ressort du système de palier dans ce domaine limité. Par con- traste, l'invention a pour objet d'éliminer l'influence, sur le comportement au point de vue suspension à ressort de paliers de moteur élastiques, de l'amortissement dans le domaine des faibles amplitudes d'oscillation caracté- ristiques de la conduite normale d'un véhicule et de main- tenir pratiquement non amortie la grande souplesse de ressort désirée sans les phénomènes de durcissement autre- ment inévitables. Suivant l'invention, dans des paliers élastiques du type défini au début du présent préambule, une plaque de butée rigide présentant des perforations, qui sont obturées de façon étanche par la membrane dans l'état dé- formé de celle-ci, est associée à la membrane sur son cô- té opposé au milieu d'amortissement. Une pièce de raccor- dement extérieure, de toute façon présente, peut alors servir de plaque de butée. Il est possible, dans le ca- dre de l'invention, dans le cas de la réalisation du pa- lier, fréquente dans la pratique, sous la forme d'un élé- ment double comportant deux jeux de ressorts en caoutchouc disposés en regard l'un de l'autre entre deux pièces de raccordement extérieures, d'associer une membrane à cha- cune de ces deux pièces de raccordement extérieures. A chaque demioscillation d'un sens déterminé, une pression s'exercé alors sur le liquide d'amortissement et, par suite, on évite l'apparition d'une dépression avec forma- tion de mousse sous l'effet de vapeur ou du vide nuisible à l'effet de ressort. Dans l'hypothèse de la réalisation double du palier, on peut également, selon une variante de l'invention, ne prévoir qu'une seule membrane, disposer celle-ci centralement entre les deux jeux de ressorts en caoutchouc et lui associer une plaque de butée rigide sur chacun de ses deux côtés. L'invention assure, avec des moyens extraordinai- rement simples, un amortissement inversement proportionnel à l'amplitude, qui ne présente pas les inconvénients des dispositifs connus fonctionnant avec des courants d'air ou de liquide (compression de l'air devant les ajutages d'a- mortissement étroits et durcissement résultant, formation de vide au-dessus de liquides lors de la détente des res- sorts, génération d'oscillations et de bruits additionnels par des clapets flottants spéciaux, et analogues). Comme la membrane exposée d'un côté au milieu d'amortissement, contrairement à ce qui se passe dans les paliers de mo- teur connus, ne prend pas appui contre un matelas d'air mais, grâce aux perforations prévues dans la plaque de butée associée, peut se déformer librement et céder ini- tialement sans obstacle à une chute de pression se produi- sant, jusqu'à son entrée en butée avec la plaque rigide, l'effet d'amortissement dans la gamme d'amplitudes criti- que est tout d'abord supprimé et, par conséquent, l'ensem- ble du système de ressorts ne subit aucun durcissement perturbateur. L'amplitude d'oscillation ainsi couverte dépend de la distance entre la membrane à l'état détendu et la plaque de butée et peut, par conséquent, être ajus- tée à l'avance de façon très précise, par exemple dans une gamme d'un ordre de grandeur d'un ou de quelques millimè- tres. C'est seulement lorsque l'amplitude prédéterminée par cet ajustement est dépassée et que la membrane recou- vre sur toute sa surface la plaque de butée que l'amortis- sement s'établit et participe alors à la suspension élas- tique du palier. L'élasticité des membranes rend la tran- sition aux amplitudes plus grandes amorties sans à-coups et ne donne lieu à l'apparition d'aucun bruit perturbateur. Eu égard aux fortes tensions engendrées localement lors de l'application des membranes contre les plaques de bu- tée perforées, il est recommandé de munir les membranes d'armatures de renforcement textiles. L'invention n'est pas exclusivement limitée aux paliers élastiques des unités de commande installées dans des véhicules automobiles, mais elle est également avantageusement utilisable dans d'autres domaines de la technique de l'amortissement des oscillations et du mon- tage sur paliers, par exemple pour l'installation du mon- tage sur paliers, par exemple pour l'installation de groupes de machines et de moteurs de tous types fixes, et à des fins analogues. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des des- sins joints qui en représentent, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes d'exécution. Sur ces dessins: La figure 1 est une vue en coupe axiale repliée d'un palier de moteur de construction symétrique double à deux membranes, et La figure 2 est une vue en coupe axiale repliée d'un palier de moteur de même construction ne comportant qu'une unique membrane à disposition centrale. Le palier représenté sur la figure 1 comprend deux pièces de raccordement métalliques extérieures en forme de pot ou de cloche, 3, 4 qui, tournées l'une vers l'au- tre par leurs ouvertures respectives sont maintenues as- semblées entre elles à une distance fixe l'une de l'au- tre au moyen de manchons d'écartement 5 et de vis de jonc- tion, non représentées, et prennent appui élastiquement, par l'intermédiaire.d'éléments de ressort en caoutchouc de forme tronconique creuse 6, 7, contre deux pièces de raccordement intérieures 8, 9, de même configuration géo- métrique qu'elles mais plus petites. Les pièces de rac- cordement intérieures 8, 9 reposent directement l'une contre l'autre par leurs bords et forment une unité cons- tructive cohérente, quii est à son tour fixée, par l'in- termédiaire de prolongements latéraux 18, 19 et d'un bras de support 20 contrecoudé à la manière d'un étrier, sur le châssis, non représenté, d'un véhicule automobile. Le moteur de commande qui, pour plus de clarté, n'est pas non plus représenté, prend appui sur la pièce de raccordement extérieure supérieure 3 et, pour assurer la cohésion, cette pièce de raccordement est munie d'un boulon de fi- xation 10. Les éléments de ressort en caoutchouc 6, 7 sont vulcanisés ensemble en liaison par adhérence avec les pièces de raccordement métalliques 3, 4 et 8, 9. Leurs forces élastiques dans les trois directions d'oscillation différentes peuvent être influencées de la manière dési- rée par le choix de leur configuration, l'ajustement du mélange de caoutchouc et la disposition appropriée d'é- videments. La construction, l'installation et le mode de fonctionnement de tels paliers de moteur sont connus en eux-mêmes et l'on peut par conséquent renoncer à la re- présentation d'autres détails ne faisant pas partie de l'invention et à des descriptions détaillées correspon- dantes. Les cavités 13, 14, formées entre le côté inté- rieur des pièces de raccordement extérieures 3, 4 et la surface creusée en forme de cuvette des éléments de res- sort 6, 7, sont remplies d'une masse d'amortissement li- quide ou plastique qui, au cours des mouvements des élé- ments de ressort peut s'échapper, à travers des perçages de débordement 28, 29 relativement étroits, constamment ouverts des pièces de raccordement intérieures 8, 9, dans le compartiment de refoulement 11, formé entre celles-ci. A une faible distance, par exemple d'un ordre de grandeur de 1 mm, de la surface intérieure des pièces de raccorde- ment extérieures, des membranes en caoutchouc souples 30, 31, renforcées par des armatures textiles, recouvrent chacune l'une des cavités 13, 14. Dans l'état de repos détendu représenté, les mem- branes se trouvent, sur toute leur surface active plane, parallèles à une distance uniforme aux pièces de raccor- dement 3, 4, qui présentent chacune plusieurs orifices relativement larges 23, 24. Par contre., dès que, lors de la compression des ressorts, les pièces de raccorde- ment intérieures 8, 9 se déplacent vers le haut par rap- port à l'unité de raccordement extérieure 3, 4, par suite des changements de volume résultants, la pression statique du liquide d'amortissement s'élève dans la cavité supé- rieure 13 sur la membrane 30 qui, en raison de l'absence de contrepression de son côté opposé, peut céder sans obstacle et se déformer jusqu'à ce qu'elle repose sur la surface intérieure de la-pièce de raccordement 3. C'est seulement une fois que cet état est atteint que l'effet d'amortissement intervient. Inversement, la membrane in- férieure 31 peut également s'adapter sans difficulté à l'équilibrage de pression retardé par l'effet d'étrangle- ment du perçage de débordement 29 sous l'influence de la pression atmosphérique agissant sur son côté opposé, de sorte que l'apparition désavantageuse d'une dépression dans la cavité inférieure 14 est évitée de prime abord. Avec l'inversion de l'allure du mouvement lors de la détente des ressorts, les processus décrits sont égale- ment inversés dans le cycle. Le palier -de moteur représenté sur la figure 2 est construit, dans ses parties essentielles, de la même ma- nière que le palier décrit ci-dessus et, par conséquent, les mêmes références numériques sont valables dans les deux cas. Néanmoins, à la différence du palier précédent, les pièces de raccordement intérieures 8, 9 présentent, dans le cas de la figure 2, des orifices 28, 29 permet- tant le passage sans effet d'étranglement du liquide d'a- mortissement et, au lieu de deux membranes, une unique membrane 50 s'étend avec une disposition centrale symé- trique à travers la cavité 11 qui sert de compartiment de refoulement. La membrane 50 est insérée entre deux plaques de butée rigides 51, 52, à une faible distance desquelles s'étendent ses deux côtés, et qui présentent également des perforations 53, 54. Un étroit perçage de débordement 55, qui traverse les pièces 50, 51, 52 loca- lement superposées établit la communication avec étrangle- ment entre les compartiments partiels Il situés de part et d'autre de la membrane 50 pour permettre le passage du li- quide d'amortissement au cours des mouvements des ressorts. Le mode de fonctionnement de cette variante de l'invention est analogue à celui qui a été décrit à pro- pos de la figure 1. Selon le sens du mouvement des res- sorts, la membrane 50 s'applique sélectivement contre l'une ou l'autre des plaques de butée rigides 51, 52, tandis que les perforations 53, 54 prévues dans celles-ci permettent sa déformation libre dans les deux sens sans que cette déformation soit gênée par des matelas d'air ou de liquide perturbateurs. REVENDICATIONS 1) Palier élastique, en particulier pour moteurs de commande installés dans des véhicules automobiles, com- portant des éléments de ressort en caoutchouc ou en ma- tière plastique analogue au caoutchouc logés entre des pièces de raccordement rigides et en liaison par adhé- rence avec celles-ci, et un dispositif d'amortissement réalisé sous la forme d'une cavité délimitée par une pièce de raccordement extérieure et les éléments de res- sort, au moins en partie remplie d'un liquide ou d'une masse d'amortissement et ouverte à travers des perçages de débordement d'une pièce de raccordement intérieure, et d'une membrane souple, recouvrant cette cavité, et dé- formable sous l'effet de la pression du liquide d'amortis- sement, ledit palier étant caractérisé en ce qu'à la mem- brane (30, 31; 50), sur son côté opposé au liquide d'a- mortissement, est associée une plaque de butée rigide (3, 4; 51, 52) présentant des perforations (23, 24; 53, 54) qui, dans l'état déformé de la membrane, sont obturées de façon étanche par celle-ci. 2) Palier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque de butée est constituée par une pièce de raccordement extérieure (3, 4). 3) Palier suivant la revendication 2, comportant deux jeux d'éléments de ressort disposés en regard l'un de l'autre entre deux pièces de raccordement extérieures, le- dit palier étant caractérisé en ce qu'aux deux pièces de raccordement extérieures (3, 4) sont associées des membra- nes respectives (30, 31). 4). Palier. suivant la revendication 1, comportant deux jeux d'éléments de ressort disposés en regard l'un de l'autre entre deux pièces de raccordement extérieures, le- dit palier étant caractérisé en ce qu'une unique membrane (50) est disposée centralement entre les deux jeux d'élé- ments de ressort (6, 7) et en ce que des plaques de butée respectives (51, 52) sont associées à ladite membrane, cha- cune d'un côté de celle-ci. ) Palier suivant la revendication 4, caractérisé par des perçages de débordement (55) constamment ouverts, tra- versant la membrane (50) et les deux plauqes de butée (51, 52). 6) Palier suivant l'une des revendications 1 à 5, ca- ractérisé en ce que les membranes, à l'état non déformé, sont disposées à une faible distance, d'un ordre de gran- deur d'un ou de quelques millimètres, devant les plaques de butée. 7) Palier suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les membranes sont munies d'arma- tures de renforcement textiles.