Brevet FR2468794A1 — publié le 19810508

L'invention concerne un dispositif d'amortissement destiné principalement au montage d'un moteur. Comme dispositif d'amortissement de cette espèce, on connaît la structure décrite dans le brevet U.S. 4.159.091. Le dispositif d'amortissement décrit comporte un élé- ment élastique en caoutchouc intercalé entre un élément de montage sur un chissis de véhicule et un élément de montage sur un moteur, une chambre principale étanche et une cham- bre auxiliaire y sont ménagées de telle sorte qu'un liquide est introduit aussi bien dans la première chambre que dans une partie au moins de la seconde chambre et une cloison avec orifice est disposée de manière à séparer la chambre principale et la chambre auxiliaire étanches, et se mouvoir dans la direction voulue entre les deux chambres, sa marge de mouvement étant restreinte. Dans le dispositif d'amortissement selon le brevet cité, étant donné que la cloison séparant les chambres prin- cipale et auxiliaire étanches est mobile, la raideur dyna- miique au voisinage d'une gamme de haute fréquence (100 Hz) est très inférieure à celle d'un dispositif dont la cloison est fixe. Ainsi, ce dispositif d'amortissement peut avoir des caractéristiques désirées de raideur dynamique dans la gamme des hautes fréquences. Toutefois, l'écoulement du liquide passant à travers l'orifice devient turbulent même dans les conditions o la vitesse d'écoulement de ce liquide est considérablement di- minuée non seulement pour une grande amplitude (+ 0,5mm) dans une gamme de basse fréquence (au voisinage de 15 Hz) mais également pour une petite amplitude (+ 0,05mm) dans une gamme de haute fréquence. Par suite, on a trouvé queles cons- tantes d'amortissement, non seulement dans la gamme de basse fréquence mais aussi dans la gamme de haute fréquence devien- nent grandeset que par conséquent, les caractéristiques d' isolation contre les vibrations dans la gamme de haute fré- quence ne sont pas satisfaisantes. On a trouvé aussi que la constante d'amortissement dans la gamme de haute fréquence peut être réduite dans le cas o le dispositif d'amortissement ne comporte pas d'ori- fice. Plus spécialement, si l'on supprime dans ce disposi- tif d'amortissement l'orifice circulaire de telle sorte que le liquide est amené à passer par un- passage en forme de fente prévu entre une cloison et une paroi qui l'entoure, l'écoulement de liquide qui passe dans la gamme de haute fréquence a plus de chance de devenir laminaire que celui qui passe par l'orifice circulaire. Par suite, on a trouvé en outre que la constante d'amortissement dans la gamme de haute fréquence peut être rendue beaucoup plus petite que dans le cas de l'orifice circulaire si l'aire effective to- tale du passage en fente destiné au liquide est rendue éga- le à celle de l'orifice circulaire. Dans la gamme de basse fréquence, par contre, étant donné que la vitesse du liqui- de passant par le passage en fente est très supérieure à celle du liquide dans lagamme de haute fréquence, l'écoule- ment du liquide devient turbulent de façon similaire à celui qui passe par l'orifice circulaire. On a trouvé en outre que la constante d'amortissement est aussi grande que dans le cas de l'orifice circulaire. Etant donné ce qui précède, on a découvert que l'aug- mentation de la constante d'amortissement dans la gamme de haute fréquence est causée par l'orifice circulaire. Sur la base des observations ci-dessus, l'invention a pour particularité que l'orifice circulaire n'est pas pré- vu dans la cloison du dispositif d'amortissement destiné au montage d'un moteur et qu'il est remplacé par le passage en forme de fente prévu entre la cloison et la paroi qui l'en- toure. Ce passage en fente a la grandeur voulue pour ne pas engendrer d'écoulement turbulent au voisinage du passage afin de réduire la constante d'amortissement dans la gamme de haute fréquence lorsque des vibrations de la gamme de haute fréquence provenant de l'un des éléments de montage sont appliquées dans la direction de l'épaisseur de la cloi- son, mais pour engendrer un écoulement turbulent lorsque des vibrations de la gamme de basse fréquence sont appliquées. Le passage susdit a la grandeur voulue pour ne pas engendrer d'écoulement turbulent dans le liquide au voisina- ge de ce passage lorsque les vibrations de la gamme de haute fréquence sont appliquées. Si la grandeur du passage est tel- le qu'il engendre un écoulement turbulent au voisinage lors- que les vibrations de la gamme de haute fréquence sont appli- quées, c'est-à-dire si l'aire du passage est beaucoup plus petite que l'aire effective de l'orifice circulaire classique, la vitesse d'écoulement du liquide passant par le passage est naturellement accrue de sorte qu'il devient turbulent et ne peut pas bénéficier en pareil cas de l'effet produit par la forme de fente donnée au passage entre la cloison et la paroi qui l'entoure (c'est-à-dire que l'effet de la forme est inchangé relativement au cas d'un orifice circulaire) et il en résulte une grande constante d'amortissement dans la gamme de haute fréquence. En donnant au passage la grandeur voulue pour ne pas engendrer d'écoulement turbulent, on peut réduire la cons- tante d'amortissement dans la gamme de haute fréquence et un écoulement turbulent est engendré dans la gamme de basse fré- quence de façon similaire au cas -de l'orifice circulaire de sorte que la constante d'amortissement peut être maintenue à une grande valeur. C'est pourquoi l'invention a pour but de fournir un dispositif d'amortissement qui puisse avoir à la fois une raideur dynamique et une constante d'amortissement réduites dans la gamme de haute fréquence tout en conservant une ca- ractéristique de la technique antérieure, à savoir que la constante d'amortissement est grande dans la gamme de basse fréquence. La Fig. 1 montre en coupe longitudinale un dispositif d'amortissement selon un mode d'exécution de l'invention, Fig. 2 est un plan par le haut montrant la relation entre la cloison de la Figi 1 et une paroi qui entoure la cloison et la retient, Fig. 3 est une coupe lontitudinale d'un dispositif d'amortissement selon un autre mode d'exécution de l'inven- tion, Fig. 4 est similaire à la Fig. 2 mais montre le mode d'exécution de la Fig. 3. Un élément élastique en caoutchouc 1, de forme cylin- drique, fermé à une extrémité la, est fixé par cette extré- mité la à un élément de montage plat 2 destiné à se fixer au châssis d'un véhicule. A l'extrémité ouverte lb de l'élé- ment élastique en caoutchouc 1 est rattaché un élément de montage 3 présentant en son centre un évidement 3a par lequel il se fixe à un moteur. L'élément de montage 3 présente dans son évidement 3a une ouverture 3b ayant le même diamètre que l'extrémité ouverte lb -et alignée sur celle-ci. Dans l'évidement 3a de l'élément de montage 3 est adap- té un organe de retenue 5 comportant à la fois une rainure circulaire 4 de plus grand diamètre que l'ouverture 3b et, en son centre, une partie ouverte 5a ayant un diamètre pratique- ment égal ou légèrement supérieur à celui de l'ouverture 3b. La disposition de ces parties est telle que l'extrémité ou- verte lb, l'ouverture 3b, la rainure 4 et la partie ouverte a sont concentriques. Par contre, sur un côté de l'organe de retenue 5 est montée une fermeture élastique 6 dont la périphérie est fixée à l'organe de retenue 5. Une cloison circulaire 7 est adaptée dans la rainure 4 définie entre l'ouverture 3b de l'élément de montage 3 et la partie ouverte 5a de l'organe de retenue 5 et présente plusieurs talons 7a (par exemple quatre dans le mode d'exé- cution représenté) qui dépassent radialement sa circonféren- ce extérieure. Le diamètre d de la cloison 7 est légèrement inférieur au diamètre D de l'ouverture 3b ou de la partie ouverte 5a; tandis que la distance diamétrale d' des talons 7a est plus grande que le diamètre D de l'ouverture 3b ou de la partie ouverte 5a mais plus petite que le diamètre D' de la rainure 4 de sorte qu'il existe des passages en forme de fente ar- quée 8 entre la circonférence extérieure de la cloison 7, la partie ouverte 5a et l'ouverture 3b. En outre, la cloison 7 a une épaisseur t inférieure à la profondeur T de la rainute 4 de sorte qu'elle peut se déformer légèrement dans la di- rection de son épaisseur et dans sa direction diamétrale, tout en étant retenue dans la rainure 4. L'espace défini par l'extrémité fermée la, l'élément élastique en caoutchouc 1, l'organe de retenue 5 et la fer- meture 6 est rempli totalement ou partiellement d'un liquide 9, tout en ménageant une partie gazeuse, et il est divisé par la cloison 7 en une chambre principale étanche 10 et une chambre auxiliaire étanche 11. A l'élément de montage 3 est fixé un couvercle 12 ayant généralement la même forme que l'élément de montage 3 de sorte qu'il protège partiellement la fermeture 6 et res- treint partiellement la marge de déformation de celle-ci. A l'élément de montage 2 est ancré d'autre part un goujon 13 par lequel l'élément de montage 2 se fixe au châssis d'une automobile. A la périphérie de l'élément élastique en caoutchouc 1 est adapté d'autre part un anneau 14 qui empêche l'élément 1 de bomber ou de se déformer vers l'extérieur lorsqu'il est comprimé par une force extérieure telle qu'elle rétrécisse l'espacement entre les deux éléments de montage 2 et 3, aug- mentant ainsi la variation volumétrique de la chambre étan- che principale 10. On décrira maintenant un autre mode d'exécution de l'invention à propos des Fig. 3 et 4 sur lesquelles les par- ties similaires à celles du premier mode d'exécution sont désignées par les mêmes références. Dans ce deuxième mode d'exécution, la rainure 4 est placée excentriquement par rapport à l'axe central vertical de l'élément élastique en caoutchouc de sorte que sa cir- conférence touche en un point la circonférence de la partie ouverte 5a tandis que la cloison 7 a un diamètre d légère- ment inférieur au diamètre D' de la rainure 4 et légèrement supérieur au diamètre D de la partie ouverte 5a, ce qui for- me, entre une partie de la cloison 7, une partie de l'ouver- ture 3b et une partie de la partie ouverte 5a, une fente de passage en forme de croissant 8 assurant la communication entre la chambre étanche principale 10 et la chambre étanche auxiliaire 11. En outre, la cloison 7 est légèrement mobile en direc- tion diamétrale tout en étant maintenue dans la rainure 4 de façon similaire au mode d'exécution précédent et la rainure 4 présente une saillie 15 dirigée vers le bas de sorte qu' elle peut osciller autour de la saillie 15. Si maintenant des vibrations de la gamme de basse fré- luence sont appliquées à l'un des éléments de montage 2 ou à l'autre élément de montage 3, ils se dilatent et compriment l'élément élastique 1 parce que leur amplitude est relative- ment aussi grande que + 0,5mm, modifiant ainsi le volume de la chambre étanche principale 10. Par suite de la variation de volume de la chambre étanche principale 10, du liquide qui l'occupe passe dans celui de la chambre auxiliaire il par les passages 8. La chambre auxiliaire il peut varier de volume grâce aux mouvements de la fermeture 6. Etant donné que dans ce mode d'exécution les passages 8 assurant la communication entre la chambre étanche princi- pale 10 et la chambre étanche auxiliaire il sont en forme de fente entre la cloison 7 et la paroi qui l'entoure, à la différence de la technique antérieure o la cloison 7 pré- sente elle-même l'orifice circulaire, le liquide passant par ces passages 8 peut devenir laminaire de sorte que la cons- tante d'amortissement est notablement réduite. On considérera maintenant par exemple le cas o l'ai- re effective des passages en fente est rendue égale à celle de l'orifice circulaire selon la technique antérieure. Alors étant donné que l'amplitude dans la gamme de basse fréquence devient aussi grande que + 0, 5mm, la vitesse d'écoulement si grande que l'effet produit par la forme des passages en fen- te 8 n'est pas à prévoir, de façon similaire au cas de l'ori- fice circulaire selon la technique antérieure, ce qui fait que l'écoulement de fluide par les passages en fente 8 de- vient turbulent. Par conséquent, dans la gamme de basse fré- quence, les vibrations peuvent se transmettre avec une grande constante d'amortissement à l'autre élément de montage, de façon similaire au cas de l'orifice circulaire. Pour les vibrations de la gamme de haute fréquence, au contraire, étant donné que l'amplitude des vibrations est aussi petite que + 0,05mm, soit environ 1/10 de sa valeur dans la gamme de basse fréquence, la vitesse d'écoulement du liquide par les passages en fente 8 est faible étant donné que l'aire effective des passages 8 est égale à celle de l'orifice circulaire classique. Par suite, on peut s'attendre à l'effet produit par la forme des passages en fente 8 et l'écoulement de liquide par les passages 8 devient laminaire, à la différence du cas de l'orifice circulaire, de sorte que l'on peut, à ce moment, rendre remarquablement petite la constante d'amortissement. En outre, dans l'invention, étant donné que la cloi- son 7 est rendue mobile dans la direction de son épaisseur, les vibrations de la gamme de haute fréquence sont absorbées de sorte que la constante dynamique d'amortissement dans cette gamme est petite. Bien que le mode d'exécution des Fig. 3 et 4 présente une structure dans laquelle la cloison 7 présente, sur une partie de son côté, le passage en forme de fente 8 comme in- diqué plus haut, ce mode d'exécution n'est pas notablement différend, par ses effets, ce celui des Fig. 1 et 2. On décrira ci-après les exemples de l'invention EXEMPLE 1 Dans cet exemple, on utilise le dispositif d'amortis- sement des Fig. 1 et 2. Plus précisément, le dispositif pré- sente une structure dans laquelle l'organe de retenue pré- sente un diamètre de 57mm et une épaisseur de 5mm, la partie ouverte d'un diamètre de 44mm étant fixé à l'élément élas- tique, la chambre principale ayant un diamètre extérieur de mm et un diamètre intérieur de 46mm et étant formée d'un caoutchouc de dureté Hs = 45 et principalement composé de caoutchouc naturel, de sorte que l'enveloppe formée de la même matière que l'élément élastique susdit est prévue de telle sorte que la cloison, ayant un diamètre de 43mm, une épaisseur de 4mm et une distance diamétrale entre talons de 56mm, est adaptée dans la rainure, l'élément élastique étant chargé d'eau ordinaire. Les données obtenues pour le dispo- sitif d'amortissement de cette structure figurent au tableau suivant. Tableau I Raideur statique ks = 260 N/mm Raideur dynamique pour des d vibrations de 15 Hz k 15 = 341 N/mm Raideur dynamique pour des d vibrations de 100 Hz k 100= 230 N/mm Constante d'amortissement pour des vibrations de 15 Hz c15 = 1,29 N.s/mm Constante d'amortissement pour des vibrations de 100 Hz 1 = 0,078 N.s/mm EXEMPLE 2 Dans cet exemple, on utilise le dispositif d'amortis- sement des Fig. 3 et 4. Plus précisément, le support est de structure telle que l'organe de retenue muni de la rainure, ayant un diamètre de 40mm et une épaisseur de 5mm et de la partie ouverte de 35mm de diamètre est fixé à l'élément élastique de même grandeur, formé du même caoutchouc que dans l'exemple 1, de sorte que la fermeture formée de la même matière que l'élément élastique susdit est prévue de façon telle que la cloison, ayant un diamètre de 39mm et une épaisseur de 4mm, s'adapte dans la rainure, l'élément 6las- tique étant chargé d'eau ordinaire. Les données obtenues pour le dispositif d'amortisse- ment de la structure ci-dessus sont indiquées au tableau suivant. Tableau II Raideur statique ks = 260 N/mm Raideur dynamique pour des kd 338 N/mm vibrations de 15 Hz 115 Raideur dynamique pour des kd vibrations de 100 Hz 100 = 307 N/mm Constante d'amortissement - pour des vibrations de 15 Hz 15 1,40 N.s/mm Constante d'amortissement 0, 118 N.smm pour des vibrations de 100 Hz 100 R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Dispositif d'amortissement comportant un élément élastique intercalé entre deux éléments de montage, formant une première chambre étanche, des moyens élastiques fixés à l'autre extrémité de l'un des éléments de montage par l'organe de retenue muni d'une rainure circulaire et d'une ouverture et formant une deuxième chambre étanche, dispo- sitif caractérisé par le fait qu'une cloison (7) circulaire légèrement mobile est retenue dans la rainure (4) sépare les deux chambres étanches(10, 11) et présente sur au moins une partie de sa circonférence un passage (8) en forme de fente assurant la communication entre des chambres étanches. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le passage (8) en forme de fente a la gran- deur voulue pour engendrer un écoulement turbulent au voisi- nage de celui-ci, non pas lorsque des vibrations à haute fréquence sont appliquées à l'un des éléments de montage, mais lorsque des vibrations à basse fréquence lui sont ap- pliquées. 3. Dispositif selon l'une des tevendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le passage (8) en fente présente une forme arquée. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que le passage (8) en fente présente la forme d'un croissant. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que les moyens élastiques sont re- couverts d'un couvercle (12) présentant généralement la meme forme que l'un des éléments de montage. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisé par le fait que l'élément élastique porte un an- neau (14) à sa périphérie extérieure. 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la cloison (7) présente plusieurs talons (7a) dépassant radialement sa circonférence extérieure; 8. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la cloison est légèrement mobile aussi bien en direction radiale que dans la direction de son épaisseur. 9. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la cloison (7) présente un côté pouvant os- ciller autour d'une saillie disposée dans la rainure. 10. Dispositif selon les revendications 1 et 2, ca- ractérisé par le fait que l'élément élastique (1) est es- sentiellement formé de caoutchouc.