Brevet FR2473662A1 — publié le 19810717

l La présente invention concerne un support élastique pour suspendre un corps oscillant sur une structure porteuse, en particulier un moteur sur le châssis d'un véhicule automobile, un tel support com- portant un élément de liaison creux, prévu pour être fixé à la structure porteuse, un élément de fixationqui est prévu pour la fixation du corps oscillant et est inséré dans la cavité de l'élément de liaisonet un bloc intermédiaire annulaire, en élastomère, ayant sa surface interne fixée à l'élément de fixation et sa surface externe fixée à l'élément de liaisonet ayant deux ouvertures en forme de fente courbe, diamé- tralement opposées,qui sont orientées axialement et s'étendent sur toute la longueur du bloc d'élastomère. Les deux ouvertures formées dans le bloc en élastomère confèrent au bloc une élasticité différenciée pour ce qui est des défor- mations radiales, cette élasticité étant variable selon la direction le long de laquelle la déformation se produit. En service, les supports élastiques de ce type sont soumis à des forces qui varient dans le temps, aussi bien en direction axiale qu'en direction radiale, et le bloc en élastomère est soumis à des contraintes de fatigue, sa longévité opérationnelle étant alors déter- minée à la fois par la valeur totale des forces qu'il doit absorber et par la façon dont ces forces sont distribuées au sein de la matière constituant le bloc lui-même. Il est donc particulièrement nécessaire d'éviter les concen- trations de contraintes et, en général, il faut obtenir une distribution des contraintes aussi uniforme que possible. La présente invention a pour objet de parvenir à un support élastique du type mentionné au début, dans lequel la conformation des ouvertures en forme de fente sera apte à garantir que ce support possé- dera une résistance à la fatigue supérieure à celle de ceux utilisés dans l'art antérieur, conduisant ainsi à une plus grande durée d'utili- sation. Pour atteindre ce but, la présente invention prévoit un support élastique du type mentionné au début, caractérisé en ce que chacune des ouvertures en forme de fente a sa surface concave dirigée vers l'extérieur du bloc en élastomère. De préférence, les deux ouvertures en forme de fente ont la forme de trous traversants dont les sections droites sont de dimensions sensiblement constantes sur toute la longueur du bloc en élastomètre. Dans une forme de réalisation particulière, chacune des ouver- tures dans le bloc en élastomère possède une partie notable de son profil qui est tangente à un plan passant par l'axe du support. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les deux ouvertures en forme de fente sont disposées.symétriquement par rapport à un plan de symétrie de l'élément de fixation et possèdent chacune deux portions en forme d'arc, dont les concavités sont tournées vers l'extérieur du bloc, et une portion centrale courbe reliant ces deux portions en forme d'arc. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaîtront à l'aide de la description ci-après et des dessins joints o: - la figure 1 est une vue en plan d'un support ou monture élastique selon une première forme de réalisation de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe faite selon un plan axial passant par - la ligne II-II de la figure 1, - la figure 3 représente une première variante de réalisation de l'invention, vue selon une coupe similaire à celle de la figure 2 - la figure 4 est une vue, selon un point de vue similaire à celui de la figure 1, montrant une deuxième variante de réalisation de l'inven- tion - la figure 5 est une vue, selon un point de vue similaire à celui des figures 1 et 4, montrant une troisième variante de réalisation de - l'invention, - la figure 6 est une vue en coupe axiale faite selon la ligne VI-VI de la figure 5, - la figure 7 est une vue frontale d'une quatrième variante de reali- sation -de l'invention - la figure 8 est une vue latérale, partiellement coupée selon la- ligne VIII-VIII de la figure 7; - - la figure 9 est une vue, selon un point de vue similaire à celui des figures 1, 4 et 5, montrant une cinquième variante de réalisation de l'invention; et - la figure 10 est une vue en coupe axiale faite selon la ligne X-X de la figure 9. Sur les figures 1 et 2, la référence 1 désigne dans son ensemble une plaque possédant deux ailes opposées 2 pourvues de trous 3 qui servent à la fixation de cette plaque 1 au châssis d'un véhicule à moteur. La plaque i possède une ouverture centrale dans laquelle est agenced un manchon cylindrique 4 dont la surface extérieure est fixse, par soudage de sa partie interm6diaireau bord de l'ouverture dans la plaque 1. A la surface- intleure du manchon -4, est fixée, par vulcani- sation, la surface latérale extérieure d'un bloc annulaire 5, en élastomère, ayant la forme d'un cylindre dont les faces extrêmes 6 sont légèrement convexes vers l 'extérieur. La surface interne du bloc 5 en élastomère est fixe, par vulcanisation, à la surface extérieure d'une broche cylindrique creuse 7 qui est coaxiale au manchon 4 et qui possède une dimension axiale ltgè- rement-supérieure à celle du manchon 4. Cette broche creuse 7 est adaptée pour recevoir, lorsqu'elle est utilisée, un organe correspondant pour la fixation du moteur d'un véhicule. Le bloc 5 en élastomère est pourvu de deux ouvertures diamé- tralement opposées en forme de fente courbe 8 dont les surfaces concaves sont tournées vers l'extérieur du bloc 5. Ces deux ouvertures 8 sont des trous traversant la bloc 5, diriges axialement et possédant des dimensions sensiblement constantes sur toute la longueur du bloc. De plus, comme représenté clairement sur la figure 1, les ouvertures 8 sont formées dans des zones du bloc 5 situées en face des ailes de fixation 2 de la plaque 1. La disposition et la forme des ouvertures 8, coebines avec la structure du bloc d'élastomère 5, permettent au montage selon l'inven- tion d'offrir une meilleure résistance à la fatigue que les montures classiques de ce type, d'o une longévité du support accrue. Au cours d'essais effectués par le demandeur, il s'est averé, de façon surprenante, que le support selon l'invention pouvait faci- lement supporter jusqu'à cinq cent mille cycles d'essai en fatigue sans que l'on puisse trouver dans le bloc en élastomère des fissures ou gerçures qui soient susceptibles d'être préjudiciables à son fonction- nement. Dans la variante représent6e sur la figure 3, la réffrence 9 désigne l'ensemble d'une plaque possédant deux saillies opposées 10, pourvues de trous 11, servant à fixer la plaque 9 au chassis d'un véhi- cule à moteur. La plaque 9 possède une partie centrale emboutie 12 ayant la forme d'une cuvette à surface latérale tronconique. Le fond de la partie en cuvette 12 possède une ouverture circulaire 13 traversée axialement par une broche creuse 14 dans la cavité de laquelle est engagé, en service, un goujon ou doigt de fixation correspondantappar- tenant au moteur d'un véhicule automobile. La surface externe de la broche creuse 14 comporte deux portions cylindriques terminales 15, 16 ayant des diamètres diffé- rents, reliées par une partie intermédiaire tronconique 17 située en face de la partie centrale 12-en forme de coupe que comporte la plaque 9. Entre la partie en forme de coupe 12 de la plaque 9 et le broche creuse 14,est interposé un bloc annulaire 18 en élastomère qui est fixé à la partie 12 et au bloc 18 par vulcanisation. Le bloc 18 en élastomére est pourvu de deux ouvertures diamétralement opposées qui ont la forme de fentes courbes 19. Ces ouvertures -19 sont dirigées.axialement et s'étendent sur toute la hauteur du bloc 18. Comme dans la forme de réalisation décrite en se référant aux figures 1 et 2, chacune des ouvertures 19 a sa surface concave dirigée vers l'extérieur du bloc 18. Ces ouvertures 19 sont en outre formées dans des zones du bloc 18 situées en face des appendices 10 de la plaque 9. Les faces terminales du bloc 18 ont toutes les deux des profils qui, vus en coupe, sont courbes-et ont leur convexité tournée vers le haut. En particulier, le profil de la surface terminale du bloc 18 reliée à la partie terminale cylindrique 16 de la broche creuse 14 est forme de façon telle qu'en service il ne soit soumis à aucune contrainte de cisaillement. Cette conformation, combinée à la disposition des ouvertures 19 décrites ci-avant, permet au support selon l'invention d'avoir une plus grande résistance àla fatigue, d'o une longévité accrue pour ce support. La variante de support représentée sur la figure 4 est dans son ensemble similaire à la forme de réalisation décrite ci-dessus en se référant à la figure 3, de sorte que seules les différences seront décrites en détail, les parties similaires ou identiques étant repérées par les mêmes références. Dans cette variante, les ouvertures dans le bloc 10 en élas-- tomère sont indiquées par la référence 20 et possèdent des profils tels que des parties importantes de leurs contours, repérées par 21, soient tangentes à des plans diamétraux A, B passant par l'axe du--support. Bien que d'une réalisation plus compliquée que celle représentée sur la figure 3, cette conformation permet au support d'opérer, sous l'action de forces, dirigées le long de l'axe de symétrie du bloc 18, dans des conitions aussi proches que possible d'une résistance uniforme. La variante représentée sur les figures 5 et 6 est,elle aussi, dans son ensemble,similaire à la forme de réalisation décrite plus haut en se référant à la figure 3. Là encore, dans ce cas, le manchon 18 en élastomère, la broche creuse 14 et la partie en forme de coupe 12 de la plaque 9 sont mutuellement coaxiaux, et l'axe commun est repéré par H-H. Un plan passant par cet axe et situé entre les deux ouvertures Il amé- nagées dans les ailes 10 de la plaque 9,est repéré par X-X. Deux ouver- tures 22 en forme de fente sont formées dans le bloc d'élastomère 18 et sont situées symétriquement par rapport au plan X-X. Chaque ouverture 22 en forme de fente comporte une portion centrale 23 et deux portions extrêmes courbées 24. La portion intermédiaire 23 possède la forme d'un arc de cercle avec sa concavité tournée vers l'intérieur du support et avec son axe repéré par la lettre C. Les deux portions courbes 24 de chaque ouverture 22 possèdent chacune la forme d'un arc de cercle, et leurs concavités sont tournées vers l'extérieur du support. Les axes des deux portions courbées 24 sont repérés par D. Les positions des axes D sont telles que les parties extrêmes 25 de chaque portion courbée 24 sont sensiblement parallèles au plan de symétrie X-X. De plus, la disposition de chaque ouverture 22 en forme de fente est telle qu'elles sont subdivisées par le plan diamétral K-K, perpendiculaire au plan de symétrie X-X, en deux parties sensiblement égales qui sont symétriques par rapport audit plan diamétral. Dans la variante de support représentée sur les figures 7 et 8, la référence 26 désigne un manchon métallique cylindrique à la surface intérieure duquel est fixée, par vulcanisation, la surface latérale externe d'un bloc annulaire 27 en élastomère. Ce bloc 27-en élastomère possède une forme générale cylindrique avec des faces terminales 28 concaves vers l'extérieur. La surface interne du bloc en élastomère est fixée, par vulca- nisation, à la surface externe d'une broche cylindrique creuse 29, coaxiale au manchon 26 et possédant une dimension axiale légèrement supérieure à celle du manchon 26. La broche creuse 29 est adaptée pour recevoir, en service, un organe correspondant pour la fixation du moteur d'un véhicule automobile. Comme dans la forme de réalisation décrite ci-dessus, le bloc 27 en élastomère est pourvu de deux ouvertures 30,diamétralement opposées,ayant la forme de fentes incurvées dont les surfaces concaves sont tournées vers l'extérieur du bloc 27. Dans ce cas aussi, les deux ouvertures 30 en forme de fente ont-la forme de trous traversants orientés le long de l'axe du bloc 27 et ayant des dimensions sensi- blement constantes sur toute la longueur du bloc proprement dit. La référence 31 désigne un bras métallique tubulaire dont une extrémité est fixée par soudage à la surface extérieure du manchon 26 par rapport auquel ce bras s'étend radialement. Lé bras 31 possède une longueur supérieure au diamètre du-manchon 26, par exemple une longueur d'environ deux fois ce diamètre, et est fixé, à son extrémité opposée, à la surface externe d'un manchon métallique cylindrique 32,identique au manchon 26. A la surface interne du manchon 32 est fixée, par vulcani- sation, la surface latérale externe d'un bloc annulaire 33 en glasto- mère, identique au bloc 27. La surface interne du bloc 33 est fixée, par vulcanisation, à la surface externe d'une broche cylindrique creuse 34 identique à la broche creuse 29, et est adaptée pour recevoir, en service, un appendice correspondant pour établir une liaison au châssis d'un véhicule à moteur. Comme le bloc 27, le bloc 33 est pourvu de deux fentes'35 le traversant axialement qui sont diamétralement opposées, sont courbées et ont leurs surfaces concaves tournées vers l'extérieur du bloc 33. Comme on peut le voir clairement sur la figure 7, la disposition des différents éléments formant le support est telle que les axes des manchons 26 et 32, c'est-a-dire. des blocs 27 et 33 en élastomère et des broches creuses 29 et 34, sont disposés dans un plan commun Y-Y contenant l'axe longitudinal du bras 31, de sorte que le support possède la configuration générale d'une bielle. La position des ouvertures 30 et 35 en forme de fente, dans leurs blocs respectifs 27 et 33,est telle que ces ouvertures sont alignées le long de l'axe longitudinal du bras 31 et sont partagées, par ledit plan commun Y-Y, chacune en deux parties sensiblement égales et symétriques. - Dans la variante représentée sur les figures 9 et 10, la plaque de fixation du support est désignée globalement par la réfé- rence 36'et possède, comme dans le cas des supports représentés sur les figures 1 à 6, deux ailes 37 pourvues de trous 38 pour les fixer au châssis d'un véhicule à moteur. La plaque 36 possède une ouverture centrale dans laquelle est inséré un manchon tronconique 39 dont la petite section est raccordée à une portion cylindrique 40 dont la surface externe est soudée au bord de l'ouverture dans la plaque 36. A la surface interne du manchon 39 est fixée, par vulcanisation, la surface externe d'un bloc annulaire 41,de forme générale tronconique, qui est en élastomère. La surface interne du manchon 41 en élastomère est fixée, par vulcanisation, à la surface externe d'une douille 42 ayant une forme tronconique complémentaire de celle du manchon 39. La cavité dans la douille 42 est aménagée pour recevoir, en service, un organe correspondant pour la fixation du moteur d'un véhicule auto- mobile. Le bloc 41 en élastomère possède, autour de l'une de ses deux faces terminales, indiquée par la référence 43, un bord 44 saillant radialement vers l'extérieur et portant contre une partie annulaire correspondante 45, dirigée vers l'extérieur, prévue sur la grande extrémité du manchon 39. De plus, la face terminale 43 possède une paire de nervures de raidissement périphériques 46 à profils courbes, qui sont diamétralement opposées et sont en face des ailes de fixation 37 de la plaque 36. L'autre face terminale du bloc 41 en élastomère, désignée par la référence 47, est raccordée à un col cylindrique 48 possédant une saillie extrême 49 qui est radiale et est fixée au bord de l'ouverture centrale de la plaque 36. Les ouvertures en forme de fente, diamétralement opposées, que comporte le bloc 41 en élastomère, sont ici constituées chacune par deux trous borgnes 50, 51 qui ont des profils courbes, sont décalés radialement l'un par rapport à l'autre et qui ont leurs surfaces concaves respectives tournées vers l'extérieur du bloc 41. En parti- culier, parmi ces ouvertures en forme de fente, chacune de celles qui sont radialement à l'extérieur s'étend axialement de la face termi- nale 43 du bloc 41 jusqu'à une faible distance de l'autre face termi- nale 47. Chacune des deux ouvertures 51 en forme de fente se trouvant radialement à l'intérieure s'étend par contre axialement sur une longueur moindre depuis la face terminale 47 du bloc 41. De plus, les fentes 51 radialement intérieures ont une dimension angulaire moindre que celle des fentes 50 radialement extérieures. Dans ce cas aussi, la conformation du bloc 41 et la dispo- sition des fentes 50 et 51 permettent d'obtenir, par rapport aux supports classiques, une augmentation notable de la résistance à la fatigue du support. Bien que l'invention ait été décrite en-se référant à des formes de réalisation spécifiques, il est entendu que des solutions comportant Itagencement de deux ouvertures courbes, en forme de fente, dans les blocs en élastomère du support, les surfaces concaves de ces ouvertures étant tournées vers l'extérieur, sont également applicables à des supports élastiques ayant des formes générales différentes. C'est ainsi, par exemple, que l'élément de liaison, l'élément de fixation et le bloc en élastomère du support pourraient être constitués par des corps prismatiques ou analogues, au lieu de corps de révolution autour d'un axe commun. Bien entendu, le principe de l'invention restant inchangé, les détails de construction et les formes de réalisation peuvent subir des modifications importantes par rapport à ce qui aété décrit et repré- senté à titre d'exemple, sans pour autant sortir du domaine de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Support élastique pour suspendre un corps oscillant sur une structure porteuse, en particulier un moteur sur le châssis d'un véhicule automobile, comportant un élément de liaison creux, prévu pour être fixé à la structure porteuse, un élément de fixationqui est prévu pour la fixation du corps oscillant et est inséré dans la cavité de l'élément de liaison, et un bloc intermédiaire annulaire, en élastomère, ayant sa surface interne fixée à l'élément de fixation et sa surface externe fixée à l'élément de liaison, et ayant deux ouvertures en forme de fente courbe, diamétralement opposées, qui sont orientées axialement et s'étendent sur toute la longueur du bloc d'élastomère, ce support étant caractérisé en ce que chacune des ouvertures en forme de fente (8, 19, 20, 22, 30, 50, 51) a sa surface concave dirigée vers l'extérieur du bloc en élastomère (5, 18, 27, 41). 2. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux ouvertures en forme de fente ont la forme de trous traversants dont les sections droites sont de dimensions sensiblement constantes sur toute la longueur du bloc en élastomère. 3. Support selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de liaison (1) comporte un manchon cylindrique (4) portant, extérieurement, deux ailes de fixation (2) radialement opposées et en ce que l'élément de fixation est constitué par une broche cylin- drique creuse (7) disposée concentriquement audit manchon cylindrique. 4. Support selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de liaison comporte une plaque (9) ayant une partie centrale emboutie en forme de coupe (12) dont la surface latérale est tronconique et le fond pourvu d'une ouverture circulaire (13), et en ce que l'élément de fixation possède la forme d'une broche creuse (14) ayant deux portions terminales cylindriques (15, 16) qui ont des diamètres différents et sont raccordées l'une à l'autre par une partie intermédiaire tronconique (17). 5. Support selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que chacune des ouvertures (20) en forme de fente que comporte le bloc (18) en élastomère possède une partie notable (21) de son contour qui est tangente à un plan (A, B) passant par l'axe du support. 6. Support selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que les deux ouvertures (22) en forme de fente sont disposées symétriquement par rapport à un plan de symétrie (X-X) de l'élément de fixation (14) et possèdent chacune deux portions en forme d'arc (24) ayant leurs surfaces concaves tournées vers l'extérieur du bloc en élastomère (18), et une portion centrale courbe (23) reliant ces deux portions (24) en forme d'arc. 7. Support selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'au moins les parties terminales (25) des deux portions en forme d'arc (24) des deux ouvertures en forme de fente s'étendent dans des directions parallèles au plan de symétrie (X-X). 8. Support selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la partie courbe centrale (23) de chaque ouverture (22) en forme de fente possède la forme d'un arc dont la concavité est tournée vers l'intérieur du bloc d'élastomère (18). 9. Support selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'élément de liaison (9) est constitué, dans sa partie centrale, par une pièce en forme de douille (12) et en ce que celle-ci, l'élément de fixation (14) et le bloc en élastomère (18) sont constitués par des corps de révolution autour d'un axe commun (H-H). 10. Support selon la revendication 9, caractérisé en ce que chacune des deux ouvertures (22) en forme de fente est partagée, par un plan diamétral (K-K) passant par ledit axe commun (H-H) perpendiculai- rement audit plan de symétrie (X-X), en deux parties sensiblement égales qui sont symétriques par rapport audit plan diamétral. 11. Support selon la revendication 10, caractérisé en ce que la partie (12) en forme de douille de l'iliment de liaison (9) est tronconique, et en ce que l'élément de fixation (14) comporte deux portions terminales de forme cylindrique (15, 16) et une portion inter- médiaire (17) de forme tronconique. 12. Support selon l'une des revendications. 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de fixation pour la fixation du corps oscillant est constitué par une broche cylindrique creuse (29), en ce que l'élément de liaison comporte un manchon cylindrique (26) concentrique à ladite broche creuse (29) et en ce qu'à la surface externe du manchon est rigidement fixée une extrémité d'un bras radial (31) à l'autre extrémité duquel est rigidement-fixée la surface externe d'un manchon cylindrique identique (32) dans la cavité duquel sont insérés concentriquement une broche cylindrique creuse (34) pour la liaison à la structure porteuse et un bloc annulaire intermédiaire (33) en élastomère ayant sa surface Il interne fixée à ladite broche creuse (34) et sa surface externe fixée audit manchon cylindrique (32) et ayant deux ouvertures en forme de fente (35) qui sont diamétralement opposées l'une à l'autre et sont orientées axialement, ces deux ouvertures (35) en forme de fente s'étendant sur toute la longueur du bloc en élastomère (33) et ayant leurs surfaces concaves tournées vers l'extérieur du bloc en élasto- mère (33). 13. Support selon la revendication 12, caractérisé en ce que les axes des deux manchons cylindriques (26, 32) sont disposés dans un plan commun (YY) contenant l'axe longitudinal du bras radial (31), et en ce que les ouvertures en forme de fente (30, 35) des deux blocs en élastomère (27, 33) sont disposées de façon à être partagées, par ledit plan commun (Y-Y), chacune en deux parties sensiblement égales qui sont symétriques par rapport â ce plan. 14. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque ouverture en forme de fente comporte deux portions borgnes (50, 51) qui sont radialement décalées et qui ouvrent chacune dans l'une des faces terminales opposées (43, 47) du bloc en élastomère (41). 15. Support selon la revendication 14, caractérisé en ce que la portion borgne (50), radialement extérieurede chaque ouverture en forme de fente possède des dimensions supérieures à celles de la portion radialement intérieure (51). 16. Support selon l'une des revendications 1 ou 14, caracté- risé en ce que l'glément de liaison (36) comporte un manchon tronco- nique (39) portant, extérieurement, deux ailes de fixation (37) qui sont radialement opposées et en ce que l'glément de fixation (42) est constitué par une douille ayant une surface externe tronconique complé- mentaire de celle dudit manchon (39).