Brevet FR2486183A1 — publié le 19820108

La présente invention concerne d'une manière généra- le les supports amortisseurs pour la suspension d'un corps oscillant A une structure de support et, en particulier, un support amortisseur du type de ceux qui comprennent: - un corps tubulaire de soutien destiné à être fixé à la structure de support, - un organe de fixation destiné à être fixé au corps oscil- lant et relié coaxialement à une extrémité du corps tubulai- re de soutien par l'intermédiaire d'un élément annulaire de matière élastomère dont la face externe est fixée au corps tubulaire de soutien et dont la face interne est fixée à I' organe de fixation, et - un amortisseur fluido-dynamique des oscillations de l'or- ne de fixation relativement au corps tubulaire de soutien. Elle a pour objet de réaliser un support amortisseur du même type, mais dans lequel l'amortisseur fluido-dynami- que entre en action seulement lorsque l'amplitude des vi- brations du corps oscillant devient supérieure à une valeur donnée, de façon à obtenir à la fois une grande souplesse et un degré élevé d'amortissement dans le cas d'oscilla- tions à basse fréquence et un faible degré d'amortissement joint à une aptitude à la transmission très réduite dans le cas d'oscillations à une fréquence élevée. A cet effet, le support amortisseur selon l'inven- tion est caractérisé en ce que: - le corps tubulaire de soutien est muni à son extrémité opposée à l'organe de fixation d'une paroi transversale rigide, - l'organe de fixation est muni d'une tige qui s'étend co- axialement dans le corps tubulaire de soutien et porte à son extrémité intérieure une plaquette transversale, - entre l'organe de fixation et la plaque transversale est interposée une membrane annulaire de matière élastomère, co- axiale au corps tubulaire de soutien et maintenue à une cer- taine distance axiale de l'élément annulaire précité de ma- tière élastomère, dont le bord intérieur est reliéà la tige de l'organe de fixation et dont le bord extérieur est relié au corps tubulaire de soutien, cette membrane de matière élastomère définissant avec la paroi transversale du dit corps tubulaire de soutien une chambre à l'intérieur de ce dernier, chambre qui est remplie d'un liquide d'amortis- sement dans lequel est immergée la plaquette transversale. Grâce à cet agencement, le support exerce une ac- tion d'amortissement limitée dans le cas d'oscillations de faible amplitude, qui sont complètement absorbées par les déformations élastiques de l'élément annulaire de ma- tière élastomère qui relie l'organe de fixation au corps de soutien tubulaire, tandis que dans le cas d'oscillations à basse fréquence, ou de forte amplitude, le déplacement à l'intérieur de la chambre remplie de fluide de la pla- quette transversale portée par l'organe de fixation pro- duit un puissant-effet amortisseur de type visqueux. Du moment que le liquide d'amortissement n'est pas en contact avec l'élément annulaire de matière élastomère qui relie l'organe de fixation au corps tubulaire de soutien, il ne se produit pas d'altérations de la rigidité de cet élément annulaire sous l'effet de variations de la pression inté- rieure de la chambre. Ceci rend le comportement dynamique de l'élément annulaire de matière élastomère indépendant des variations de pression dynamique dans le liquide d'a- mortissement et en réduit la réaction dynamique et donc l'aptitude à la transmission, en particulier dans le cas d'oscillations d'une fréquence élevée. En outre, grâce à la présence de la membrane annulaire de matière élastomè- re, l'élément annulaire de matière élastomère ne doit pas nécessairement assurer une étanchéité aux fluides et peut donc présenter n'importe quelle forme et Posséder des ou- vertures, suivant les exigences du domaine d'application du support. Par ailleurs, l'amortisseur fluido-dynamique du support n'est pas sujet à la pression interne du fluide due à la déformation sous charge statique de l'élément an- nulaire de matière élastomère qui relie l'organe de fixa- tion au corps tubulaire de soutien et, de ce fait, la mem- brane annulaire de matière élastomère travaille seulement en présence de charges dynamiques. Selon une autre caractéristique de l'invention, la membrane de matière élastomère présente, à l'état non dé- formé de repos, une concavité circonférentielle saillant dans la dite chambre intérieure. Grâce à ses caractéristiques particulières d'amor- tissement, le support amortisseur selon l'invention peut ê- tre avantageusement utilisé pour la suspension du moteur au chassis d'un véhicule automobile. Ce support permet en effet d'amortir efficacement les oscillations du moteur dans les conditions de marche à bas régime ou dans le cas de brusques cahots du véhicule provoqués par des irrégula- rités du sol, tandis que lorsque le moteur tourne à un ré- gime élevé, l'amortissement est extrêmement réduit, afin d'isoler le moteur du chassis et d'assurer aux passagers un bon confort de marche. De toute façon, l'invention sera bien comprise à 1' aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non li- mitatif, une forme d'exécution de ce support: Fig. 1 est une vue en coupe axiale d'un support a- mortisseur selon l'invention à l'état de repos, ou avant son installation; Fig. 2 est une vue analogue à fig. 1, qui montre le support à l'état monté, soumis à une charge statique. Dans les figures, la référence générale 10 désigne un corps tubulaire de soutien métallique muni d'une plura- lité de pattes à oeil 12, qui permettent de le fixer à une structure de support. A l'une de ses extrémités, ce corps de soutien 10 est muni d'un fond transversal rigide 14 bloqué par agra- fage de l'extrémité du corps 10 contre un manchon 16 ad- jacent à la face interne du dit corps. A l'autre extrémité du corps de soutien tubulaire est fixée, en regard d'une partie annulaire évasée 18, la face externe d'un élément annulaire de matière élasto- mère 20, qui est sensiblement en forme de cloche. La face interne de l'élément annulaire 20 est fixée à-une partie centrale à face tronconique 22 d'un organe métallique de fixation 24 coaxial au corps de soutien 10. L'organe de fixation 24 est muni d'un alésage axial 26 dans lequel est enfilée une tige métallique désignée par la référence 28. Cette tige 28 présente une extrémité filetée 30,qui se vis- se dans un écrou _2 logé-dans un évidement 34 de la face en bout extérieure de l'organe de fixation 24 et qui sail- le sur la dite face en bout pour permettre de fixer l'orga- ne 24 à un corps oscillant. La tige 28 s'étend, à son ex- trémité opposée, à l'intérieur du corps de soutien 10 et présente, à cette extrémité, une tête f6 logée dans un é- videment axial;8 d'une plaquette transversale 40. Cette dernière est munie sur sa face tournée vers l'organe de fi- xation 24 d'un prolongement tronconique 42, dont la petite base s'applique contre la grande base d'une entretoise tu- bulaire 44 de face périphérique tronconique, montée sur la tige 28. La petite base de l'entretoise 44 vient en appui contre la face en bout intérieure de l'organe de fixation 24. -. Sur la face périphérique de l'entretoise 44 est fi- xée une membrane annulaire de matière élastomère 46, co- axiale au corps de soutien tubulaire 10 et maintenue à une certaine distance axiale de l'élément annulaire de matière élastomère 20. La face périphérique de cette membrane annu- iaire 46 est fixée à une bague métallique 48 adjacente à la face interne du corps de soutien tubulaire 10 et immobili- sée axialement entre le manchon 16 et un épaulement annulai- re intérieur 50 du dit corps. Cette membrane annulaire de matière élastomère 46 définit avec le fond 14, à l'inté- rieur du corps tubulaire 10, une chambre fermée 52 remplie entièrement d'un liquide d'amortissement ayant une viscosi- té élevée, dans lequel est immergée la plaquette transver- sale 40. La configuration du support selon l'invention qui est représentée à la figure 1 correspond à un état non dé- 2486 183 formé de repos, ou état qui est le sien avant son instal- lation. Dans cet état, la membrane annulaire de matière élastomère 46 présente une concavité circonférentielle 46a saillant à l'intérieur de la chambre 52. Dans la configu- ration du support qui correspond à son état lorsqu'il est en service et qui est représentée à la figure 2, le corps de soutien 10 étant fixé à une structure de support et I' organe de fixation 24 étant relié à un corps oscillant, le fléchissement élastique de l'élément annulaire de matière élastomère 20 sous la charge et l'enfoncement axial de la tige 28 donnent à la membrane de matière élastomère 46, pour l'essentiel, une configuration aplatie. L'assemblage du support amortisseur selon l'inven- tion prévoit initialemenke passage de l'élément annulaire de matière élastomère 20 de la configuration de repos re- présentée à la figure 1 à celle de fléchissement sous char- ge statique illustrée à la figure 2, au moyen d'un outilla- ge extérieur non représenté dans les figures et l'immobili- sation axiale relative de l'organe de fixation 24, de l'en- tretoise 44 et de la plaquette transversale 40 au moyen de la partie filetée 0 de la tige 28 et de l'écrou 32. On procède ensuite au remplissage complet de la chambre 52 a- vec le liquide d'amortissement, puis à la fermeture étan- che de cette chambre 52 par la mise en place du fond 14 et son immobilisation par agrafage. Lorsqu'on relâche l'outil de montage, l'élément annulaire de matière élastomère 20 tend a revenir a son état non déformé, entrainant axiale- ment la partie centrale de la membrane annulaire de matiè- re élastomère 46. Après relâchement, la configuration du support selon l'invention est celle représentée A la figu- re 1. En service, lorsque le support est sous charge, il reprend la configuration qui lui avait été donnée par 1' outil de montage et qui est illustrée à la figure 2. En service, le support amortisseur selon l'inven- tion est en mesure d'exercer une forte action d'amortis- sement dans les cas o les oscillations du corps oscillant ont une forte amplitude et, au contraire, de produire un effet amortisseur réduit à l'extrême lorsqu'il s'agit d'os- cillations d'une faible amplitude. Danu le premier cas, en effet, la déformation élastique de l'élément annulaire de matière élastomère 20 provoque une variation de volume de la chambre 52 absorbée initialement par la déformation é- lastique de la membrane annulaire de matière élastomère 46. Ensuite, la membrane 46 se comporte comme un élément rigi- de et une sollicitation ultérieure provoque le-passage du liquide d'amortissement d'une partie à l'autre de la cham- bre 52 à travers le passage annulaire défini entre le bord périphérique de la plaquette transversale 40 et la face in- terne du corps de soutien 10, provoquant un amortissement du type visqueux. Par contre, dans le cas d'oscillations d'amplitude réduite, pour lesquelles les variations de volume de la chambre 52 sont complètement absorbées par les déformations élastiques de la membrane annulaire 46, il ne se produit - aucun écoulement sensible du liquide d'amortissement entre les deux parties de la chambre 52 et, de ce fait, aucun a- mortissement visqueux. Il est naturellement possible de modifier le degré d'amortissement visqueux qui peut être obtenu en modifiant le rapport entre la section transversale de la plaquette et celle de la chambre 52. Du moment o le liquide d'amortissement n'est pas en contact avec l'élément annulaire de matière élastomère et ne tend donc pas à augmenter la rigidité sous l'ef- fet de la pression qui s'établit à l'intérieur de la cham- bre 52, le comportement dynamique du dit élément annulaire 20 est indépendant des variations de la pression dynamique à l'intérieur de la chambre, ce qui a pour effet de rédui- re la réaction dynamique,et donc l'aptitude à transmettre les vibrations, de la part de l'élément annulaire, spécia- lement aux fréquences élevées. En outre, étant donné qu'il n'est pas nécessaire que cet élément annulaire de matière élastomère 20 assure l'étanchéité aux liquides, on peut lui donner n'importe quelle forme et il peut en outre pré- senter des ouvertures, si les conditions d'emploi du sup- port selon l'invention l'exigent. Comme il va de soi et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas à la forme d'exécu- tion qui vient d'être décrite à titre d'exemple seulement; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. - REVENDICATIONS - 1.- Support amortisseur pour la suspension d'un corps oscillant à une structure de support, comprenant: - un corps tubulaire de soutien destiné à être fixé à la structure de support, - un organe de fixation destiné à être fixé au corps os- cillant et relié coaxialement à une extrémité du corps tu- bulaire de soutien par l'intermédiaire d'un élément annu- laire de matière élastomère dont la face externe est fixée au corps tubulaire de soutien et dont la face interne est fixée à l'organe de fixation, et - un amortisseur fluido-dynamique des oscillations de Il organe de fixation relativement au corps tubulaire de sou- tien, caractérisé en ce que: - le corps tubulaire de soutien (10) est muni à son extr&- mite opposée à l'organe de fixation (24) d'une paroi trans- versale rigide (14), - l'organe de fixation (24) est muni d'une tige (28) qui s' éten4 coaxialement dans le corps tubulaire de soutien (20) et porte à son extrémité intérieure une plaquette transver- sale (40), - entre l'organe de fixation (24) et la plaquette transver- sale (40) est interposée une membrane annulaire de matière élastomère (46) , coaxiale au corps tubulaire de soutien (10) et maintenue à une certaine distance axiale de l'élé- ment annulaire précité de matière élastomère (20), dont la bord intérieur est relié à la tige (28) de l'organe de fixation (24) et dont le bord périphérique est fixé au corps de soutien tubulaire (10), cette membrane de matière élastomère (46) définissant avec la paroi transversale (14) du dit corps tubulaire de soutien (10) une chambre (52) à l'intérieur de ce dernier, chambre qui est remplie d'un liquide d'amortissement, dans lequel est immergée la plaquette transversale (40). 2.- Support amortisseur selon la revendication 1I caractérisé en ce que la membrane de matière élastomère (46) présente, à l'état non déformé de repos, une concavi- té circonférentielle (46a) saillant dans la chambre inté- rieure (52) du corps tubulaire de soutien. 3.- Support amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (28) dont est muni l'organe de fixation (24) présente une partie filetée (30) qui dé-- passe à l'ext6rieur du support et peut être utilis6e pour relier l'organe de fixation (24) A un corps oscillant. 4.- Support amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur la tige (28) dont est muni 1' organe de fixation (24) est mont6e une entretoise tubulai- re (44), dont la face périph6rique est tronconique et sert à fixer le bord intérieur de la membrane annulaire de ma- tière élastomère (46), la grande base de cette entretoise (44) venant en appui contre la plaquette transversale (40), tandis que sa petite base vient en appui contre l'organe de fixation (24).