Brevet FR2505956A2 — publié le 19821119

FR 2505956 A2 19821119 FR 8109764 A 19810515 On a décrit au brevet principal un dispositif de suspension destiné à être monté entre deux éléments dont au moins l'un peut être relativement mobile par rapport à l'autre sous l'effet d'excitations diverses. Plus précisément, ce dispositif, tel que décrit et revendiqué dans le brevet principal, comprenait essentiel- lement au moins un support élastiquement déformable agencé entre un élément porteur et un élément porté de façon à définir une chambre étanche contenant un fluide incompres- sible, laquelle chambre est partagée en deux par une cloison séparatr ce élastique solidaire de l'un desdits éléments et portant an organe constitué par un bloc de matière représentant une certaine masse et pourvu d'au moins un orifice permettant le passage du fluide d'un côté vers l'autre dudit bloc. La présente addition a pour but d'apporter un certain nombre de précisions et compléments relativement aux 4 saractéristiques du bloc de matière précité, et justifiant les effets et résultats avantageux du dispositif de suspension concerné en raison précisément de la présence du bloc on question. Suivant une première caractéristique de l'addition, la masse du bloc précité est environ deux à trente fois supérieure à celle de la cloison séparatrice. On peut déjà dire que cette différence de masse entre bloc et cloison confère au dispositif de suspension un fonctionnement très particulier et avantageux comme on l'expliquera en détail plus loin. Suivant une autre caractéristique de l'addition, la densité du bloc précité est supérieure à celle de la cloison séparatrice et est au moins égale à cinq. L'addition vise également un véhicule automobile équipé d'au moins un dispositif de suspension répondant aux caractéristiques susmentionnées. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'addition apparaîtront plus clairement dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexes dans lesquels: 2 2505956 les figures 1 et 2 illustrent, en coupe axiale, deux modes de réalisation d'un dispositif de suspension ou amortisseur conforme aux principes de l'addition, et la figure 3 est un diagramme représentant la rigidité dynamique du dispositif en fonction de la fréquence des vibrations ou sollicitations transmises par l'élément porté, qui peut être par exemple le moteur d'un véhicule automobile. On utilisera dans la description qui va suivre les mames repbres que ceux du brevet principal en ce qui concerne les figures 1 et 2. Comme cela a été décrit au brevet principal, un dispositif de suspension conforme à l'addition comprend essentiellement un support 1 élastiquement déformable, par exemple en caoutchouc, adhériîs entre une armature supérieure 2 solidaire en 3 d'un élément porté 4, tel que par exemple le moteur d'un véhicule automobile, et une armature inférieure 5 solidaire en 6 d'un élément porteur 7, tel que par exemple la caisse du véhicule. Les armatures 2 et 5 ainsi que le support élastique 1 définissent ainsi une chambre étanche 8 contenant un fluide incompressible, laquelle chambre est partagée en deux chambres supérieure 9 et inférieure 10 par une cloison séparatrice se composant d'une partie annulaire souple et élastique 11 adhérisée à l'armature supérieure 2 et portant un organe constitué par un bloc 12 de matière représentant une certaine masse et pourvu d'un orifice célibré 13 qui permet le passage du fluide d'un côté vers 1 'autre dudit bloc en fonction des sollicitations transmises par l'élément porté, comme on le verre plus loin. Sur la figure 1, les armatures 2 et 5 présentent une forme sensiblement conique avec des parties correspondantes 2 a, 5 a, tandis que sur la figure 2, les armatures 2 et 5 présentent une forme sensiblement cylindrique, comme cela a été décrit en détail dans le brevet principal. Suivant la présente addition, le bloc 12 représente 3 2505956 une masse qui est environ 2 à 30 fois supérieure à la masse de la cloison élastique 11 Une telle masse du bloc 12 pourra par exemple, comme on le verra plus loin, atteindre, de préférence, six fois la masse de ladite cloison élastique. Il faut encore ajouter ici que, selon l'addition, la densité du bloc 12 sera avantageusement supérieure à celle de la cloison 11 et sera par exemple égale à au moins 5. De cette manière, le dispositif de suspension selon l'addition présentera non seulement tous les effets et avantages déjà décrits au brevet principal, mais encore d'autres qui seront décrits ci-après en se référant au diagramme de la figure 3 qui représente graphiquement les résultats expérimentaux obtenus avec ledit dispositif comparativement aux dispositifs de l'art antérieur. Dans ce diagramme, donné uniquement à titre d'exemple, la rigidité dynamique Kd du dispositif (expriméeen décanewtons/millimètre) est représentée en fonction de la fréquence F (Hertz) des vibrations d'un élément porté, tel que l'élément 4 montré sur la figure 1 On notera ici que la rigidité dynamique Kd, représentative d'une manière inverse des qualités de filtragedu dispositif, est le rapport de l'effort transmis par l'élément porté au déplacement de ce dernier. La courbe repérée A correspond au fonctionnement d'un dispositif comprenant une cloison élastique et un disque ou analogue central qui possède une masse très petite et relativement très faible par rapport à la masse de la cloison élastique, comme c'est le cas dans les dispositifs de suspension antérieurement connus. Les courbes repérées A 1, A 2 et A 3 correspondent au fonctionnement de trois dispositifs de suspension construits, à titre d'exemple, selon les principes de la présente addition et dans lesquels, la cloison élastique 11 dans chaque cas a la même rigidité et une masse qui peut être par exemple d'environ 50 g, tandis 4 2505956 que le bloc 12 possède une masse d'environ 100 g (courbe A 1), g (courbe A 2), et 300 g (courbe A 3). On voit clairement que pour chacun des trois dispositifs ayant les masses ci-dessus, il existe une fréquence particulière de battement de l'ensemble cloison 11-bloc 12, au-delà de laquelle un déphasage se produit, et ensuite, une diminution de l'effort transmis et de la rigidité dynamique se produit Par exemple, si l'on se réfère à la courbe A 3 qui illustre le fonctionnement d'un dispositif de suspension dans lequel le bloc 12 a une masse de 300 g, on voit que la rigidité dynamique du dispositif décrolt brutalement lorsque la fréquence des vibrations de l'élément porté dépasse environ 120 Hz. Ce résultat est indubitablement avantageux compara- tivement aux dispositifs de suspension connus représentés par la courbe Ao O Plus particulièrement, lorsque l'élément perté 4 vibre à des fréquences élevées, telles que 120 Hz et au-delà, le dispositif amertisseur doit être moins rigide ou moins raide pour pouvoir fonctionner efficacement Ce but est atteint grice à la présente addition, comme on le voit sur la figure 3, puisque le dispositif possède une rigidité dynamique plus faible comparativement aux dispositifs connus (courbe A), Ainsi, le dispositif de suspension doit être souple ou flexible lorsqu'il est soumis à des fréquences élevées, mais il doit être rigide pour des fréquences plus basses afin d'être efficace En d'autres termes, le dispositif de suspension selon la présente addition satisfait complètement ces exigences. Revenant au problème des fréquences élevées, si l'on compare les courbes A O et A,, on peut dire que la cloison séparatrice se comporte comme un ressort dont la rigidité décroît lorsque la fréquence de l'élément porté augmente (voir portion de courbe AB sur la courbe A 3), tandis que le résultat opposé est obtenu avec les suspensions connues (voir portion de courbe A'B' sur la courbe A) Ceci est d à la masse substantielle du bloc 12 (par exemple 300 g), qui confère à la cloison élastique 11 une vibration particulière qui est déphasée par rapport à l'élément porté 4 Ce décalage de phase procure une inversion de l'écoulement du fluide au travers de l'orifice oàlibré 13, c'est-à-dire une sorte de pompage inverse qui diminue les efforts transmis par l'élément porté 4, c'est-à- dire la rigidité dynamique et les bruits engendrés a haute fréquence. On notera ici que la fréquence particulière à laquelle la cloison commene& à vibrer indépendamment de l'élément porté peut être variable enfonction de la valeur de masse convenable que l'on adoptera pour le bloc 12 Par exemple, si le bloc 12 a une masse de 200 g, la fréquence ?â laquelle se produira une vibration indépendante, Lera d'environ 175 Hz (voir CD sur la courbe A 2). Il est important de noter ici que les résultats ci-dessus n'ont été donnés qu'à titre d'exemple, car ils sont évidemment fonction des dimensions du dispositif de suspension, de la qualité du fluide, de la qualité de l'élastomère utilisé, et également d'autres facteurs. C'est dire que l'addition n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'addition comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant l'esprit de l'addition et mises en ouvre dans le cadre de la protection revendiquée ci-après. R E V E N D I C A T I O N S REVENDICATIONS 1 Dispositif de suspension perfectionné d'un élément porté à un élément porteur, du type revendiqué au brevet principal et comprenant au moins un support élastiquement déformable agencé entre lesdits éléments de façon à définir une chambre étanche contenant un fluide incompres- sible, laquelle chambre est partagée en deux par une cloison séparatrice élastique solidaire de l'un desdits éléments et portant un organe constitué par un bloc de matibre représentant une certaine masse et pourvu d'au moins un orifice permettant le passage du fluide d'un côté vers l'autre dudit bloc, caractérisé en ce que la masse dudit bloc est environ 2 à 30 fois supérieure à celle de ladite cloison. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la densité du bloc précité est supérieure à celle de la cloison et est au moins égale à 5. 3 Véhicule automobile équipé d'au moins un dispositif de suspension selon la revendication 1 ou 2.