Brevet FR2462618A2 — publié le 19810213

FR 2462618 A2 19810213 FR 7919942 A 19790803 L'invention est dûe à la collaboration de Messieurs Rober LE SALVER et Dominique POUPART, Elle concerne un perfectionnement aux cales élastiques décrites dans la demande de brevet français n"78 34 493, ces cales étant plus particulièrement destinées à la suspension des moteurs à combustion interne sur les véhicules automobiles. On a décrit dans la demande de brevet précitée une cale élastique constituée par un bloc en élastomère reliant deux armatures et délimitant au moins deux cavités remplies de liquide et communiquant entre elles, cette cale comportant une cavité principale centrale dont les parois présentent une résistance élevée à la pression intérieure du liquide et au moins une cavité latérale communiquant par au moins un canal avec la cavité centrale et dont au moins une partie des parois latérales présente une faible resistance à la pression intérieure du liquide. Suivant une autre caractéristique importante les cavités et leurs canaux de liaison débouchent sur la même face du bloc en élastomère pour permettre un démoulage aisé et sont délimités par une plaque de fermeture unique. La cale décrite dans le brevet principal était conçue pour être efficace à des fréquences inférieures à la fréquence pour laquelle la masse de liquide en mouvement dans les canaux de liaison entre en résonance et l'on y utilisait la force nécessaire pour mettre le liquide en mouvement afin de réduire la force provenant de la raideur propre du. bloc d'élastomère. On obtenait ainsi une cale donnant un très bon filtrage des vibrations de fréquence élevée pour une raideur plus importante à basse fréquence. La présente addition a pour but d'apporter un perfectionnement qui procure une cale ayant pratiquement les mêmes qualités mais présentant en outre un amortissement très nettement supérieur dans la zone des fréquences correspondant à la fréquence Fe résonance du moteur sur sa suspension. On vise à améliorer ainsi très nettement le confort par une réduction des trépidations du moteur par rapport à la caisse. Ce résultat est obtenu dans une cale telle que décrite au brevet principal en donnant au ou à chaque canal de liaison entre la cavité centrale et la ou chaque cavité latérale une longueur suffisamment importante pour que la fréquence de résonance de la masse de liquide en mouvement dans le'ou chaq ue canal coïncide sensiblement avec la fréquence de résonance du moteur sur sa suspension. S uivant un mode de réalisation, au moins un canal contourne en partie la cavité centrale. La description qui suit se rapporte à différents exemples de réalisation représentés sur les dessins joints dans lesquels - la Fig. 1 est une vue en coupe axiale, suivant la ligne 1-1 de la Fig. 2,dtun premier mode de réalisation; - la Fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; - la Fig. 3 est un diagramme donnant la force transmise par la cale au support sur lequel elle est fixée, en fonction de la fréquence ; - la Fig. 4 est une coupe analogue à celle de la Fig. 1, pour un autre mode de réalisation; - la Fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la Fig. 4; - la Fig. 6 est une coupe analogue à celle de la Fig. 1, pour une autre variante ;; - la Fig. 7 est une coupe suivant la ligne 7-7 de la Fig. 6 - la Fig. 8 est une coupe analogue à celle de la F > g. 7 pour un autre mode de réalisation. La cale élastique représentée sur les Fig. 1 et 2 comporte un bloc en élastomère 20 adhérisé sur des armatures 21 et 22. Dans le bloc 20 sont formés une cavité centrale 23, deux cavités latérales 24,25 et des canaux de liaison 26,27 entre chaque cavité latérale et la cavité centrale. . Les cavités et les canaux de liaison débouchent sur l'une des faces du bloc 20 et leurs surfaces internes présentent une déDouille permettant leur réalisation par une empreinte unique facilement démoulable. L'armature 22 présente des découpes au droit des cavités 23,24 et 25 ainsi qu'un embouti pour éviter un découpage supplémentaire au droit des canaux de liaison 26,27. Le tracé de ces derniers apparat sur la Fig. 2 : chaque canal relie un point de la cavité centrale 23 à la cavité latérale 24,25 diamétralement op posee en contournant la cavité centrale sur environ 1800, ce qui lui donne une longueur relativement importante. L'ensemble des cavités et canaux est rempli. d'un liquide,par exemple de l'eau additionnée d'antigel, et est fermé, de façon étanche, par une plaque 28 sertie sur tout son pourtour sur l'armature 22. Les parois 29 de la cavité centrale 23, épaisses,présentent une résistance élevée à la pression intérieure exercée par le liquide. Cette résistance est fortement accrue par une armature intermédiaire 30, noyée dans le bloc 20. Les cavités latérales 24,25 sont limitées vers l'exté- rieur par des parois amincies 31,32 présentant une faible résistance à la pression exercée par le liquide. De plus, ces parois 31, 32 ne sont situées qu'au droit de la seule armature 22 sur laquelle est sertie la plaque de fermeture 28,mais elles se trouvent en dehors du pourtour des armatures 21 et 30. Les parois 31, 32 ne sont donc pas comprimées entre deux armatures, ce qui facilite leur déformation en flexion et évite que les chambres latérales contrarient le mouvement imposé au liquide par la chambre centrale. Comme pour la cale décrite dans le brevet principal, les mouvements relatifs entre les armatures 21 et 22, suivant une direction perpendiculaire à leurs plans moyens provoquent un transfert de liquide entre la cavité centrale 23 et les cavités latérales 24, 25. Mais l'allongement des canaux 26,27 a pour effet de déplacer vers le bas la fréquence de résonance de la masse de liquide entrainée par la raideur de tenue à la pression de la chambre centrale.Sachant que, toutes choses égales par ailleurs, cette fréquence de résonance est proportionnelle à la racine carrée de la section transversale des canaux et inversement proportionnelle à la racine carrée de leur longueur, il est possible de dimensionner ces canaux pour que la fréquence de résonance de la masse de liquide corresponde sensiblement à la fréquence de résonance du moteur sur sa suspension. Le diagramme de la Fig. 3 montre précisément, en trait plein, l'allure de la courbe représentant la force transmise par la cale au support sur lequel elle est fixée, en fonction de la fréquence à amplitude constante aux armatures. Cette courbe présente une pointe pour la fréquence de résonance de la masse de liquide en mouvement dans les canaux de liaison et, grâce à l'allongement de ces derniers, cette fréquence coïncide sensiblement avec la fréquence de résonance du moteur sur sa suspension,en général de l'ordre de 5 à 15 Hz. On a également représenté sur le diagramme de la Fig. 3, mais en trait interrompu l'allure de la même courbe avec la cale conforme à la demande de brevet principal. On voit qu'il est possible de donner à la cale sensiblement la même raideur globale pour la fréquence de résonance du moteur sur sa suspension. Ce résultat est obtenu par une réduction de la raideur du corps élastique considéré isolément. Les qualités de filtrage obtenues dans l'un et l'autre cas sont alors sensiblement équivalentes, meilleures dans la zone A et un peu moins bonnes dans la zone B. Par contre,la lamise en résonance du liquide con- duit à multiplier par trois à sept la valeur de l'amortissement obtenu pour la fréquence de résonance du moteur sur sa suspension, ce qui réduit considérablement les trépidations du moteur à cette fréquence et améliore donc très nettement le confort. La cale élastique représentée sur les Fig. 4 et 5 comporte un bloc en élastomère 35 adhérisé sur deux armatures 36, 37. Dans le bloc sont formés, comme dans le premier exemple, une cavité centrale 38, deux cavités latérales 39,40 et des canaux de liaison 41,42. Dans ce deuxième exemple, la cavité centrale 38 a une paroi intérieure fortement conique et l'armature 37 présente un embouti 43 également conique. Cette disposition permet d'assouplir le corps élastique dans le sens axial. Les canaux 41,42 sont formés dans une surépaisseur du bloc 35, extérieure à la partie plane de l'armature 37 et c'est le couvercle 44 qui présente un embouti pour rejoindre le plan de fermeture sur l'armature 37.Le tracé de ces canaux est également légèrement différent puisqu'ils ne contournent la cavité centrale que sur un angle d'environ 90" à 110 . La cale élastique représentée sur les Fig. 6 et 7 comporte > comme les précédentes, un bloc en élastomère 45 dans lequel sont formées une cavité centrale 46 et deux cavités latérales 47,48. Dans cet exemple,la lacavité centrale 46 est reliée à la cavité latérale 47 par un canal de liaison 49 qui fait pratique- ment le tour complet de la cavité centrale 46. Cette disposition permet de donner une longueur accrue à ce canal de liaison. Dans ce cas,le lerôle de la seconde chambre latérale 48 est d'absorber le volume de liquide déplacé lors de la mise en charge statique, et pour cela, les deux chambres latérales 47,48 sont réunies par un canal d'équilibrage 50, dont la section n'est pas critique. Enfin la cale représentée sur la Fig. 8 comporte une cavité centrale 51,deux cavités latérales 52,53 et un canal de liaison 54 entre les cavités 51,52 en tous points identiques à ceux de l'exemple précédent. Dans ce cas,l'équilibrage des pres sions statiques entre les cavités latérales 52, 53 est assuré par un canal d'équilibrage 55 reliant le canal 54 à la cavité 53. Ce ca nal 55 doit alors avoir une section nettement inférieure à celle du canal 54, au moins quatre fois plus faible. - REVENDICATIONS - 1 - Cale élastique suivant le brevet principal, comprenant un bloc en élastomère reliant deux armatures et délimitant au moins deux cavités remplies de liquide et communiquant entre elles, cette cale comportant une cavité principale centrale dont les parois présentent une résistance élevée à la pression intérieure du liquide et au moins une cavité latérale communiquant par au moins un canal avec la cavité centrale et dont au moins une partie des parois latérales présente une faible résistance à la pression intérieure du liquide, caractérisée en ce que le ou chaque canal (26,27; 41,42 ; 49 ; 54) a une longueur qui est choisie de façon que la fréquence de résonance de la masse de liquide en mouvement dans le ou chaque canal coïncide sensiblement avec la fréquence de résonance du moteur sur sa suspension. 2 - Cale élastique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le ou chaque canal (26,27 ; 41,42; 49 ; 54) contourne en partie la cavité centrale (23 ; 38 ; 46 ; 51). 3 - Cale élastique suivant la revendication 2, comprenant au moins deux cavités latérales disposées à peu près symétriquement par rapport à la cavité centrale, caractérisée en ce qu'un canal associé à une cavité latérale respective contourne la cavité centrale sur un angle compris entre 90" et 1800 environ. 4 - Cale élastique suivant la revendication 2, comprenant au moins deux cavités latérales disposées à peu près symétriquement par rapport à la cavité centrale, caractérisée en ce que seulement l'une (47 ; 52) des cavités latérales est reliée à la cavité centrale par un canal (49). 5 - Cale élastique suivant la revendication 4, caractérisée en ce que ledit canal (49) contourne la cavité centrale sur un angle eompris entre 270 et 360" environ. 6 - Cale élastique suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5,caractérisée en ce que les cavités latérales (47,48) sont reliées entre elles par un canal d'équilibrage (50). 7 - Cale élastique suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la ou chaque cavité latérale (53) qui n'est pas reliée directement à la cavité centrale est reliée au canal de liaison (54) par un canal d'équilibrage (55). 8 - Cale élastique suivant la revendication 7, caractérisée en ce que le canal d'équilibrage (55) a une section inférieure ou égale au quart environ de la section du canal de liaison (54). 9 - Cale élastique suivant l'une quelconque des revendi cations 1 à 8,caractérisée en ce que la cavité centrale (23) a une forme à peu près cylindrique. 10 - Cale élastique suivant l'une quelconque des revendi cations 1 à 8,caractérisée en ce que la cavité centrale (38 ; 46) a une forme à peu près conique, au moins une armature ayant éga liement, depréférence, une forme tronconique.