Brevet FR2535425A1 — publié le 19840504

1, La présente invention concerne un support élasti- que pour moteur, plus particulièrement pour le montage d'un moteur sur un châssis de véhicule ou autre élément. Plus particulièrement, un support de moteur selon la pré- sente invention isole le châssis des vibrations du moteur ayant de hautes et faibles amplitudes et peut être prévu pour isoler le châssis des vibrations ayant de hautes ou basses fréquences. Les moteurs à explosion et autres types de grou- pes moteurs de véhicules sont à l'origine de diverses formes de vibrations qui peuvent être fâcheusement trans- mises dans toutes les directions au châssis du véhicule ou autre composant si elles ne sont pas amorties correcte- ment Ces vibrations peuvent avoir une grande amplitude ou une faible amplitude et une haute fréquence comme basse fréquences Bien que divers types de supports de moteur aient été développés pour essayer d'amortir diverses for- mes de ces vibrations et chocs destructeurs ou gênants que produit un moteur de manière à les empêcher d'attein- dre le châssis du véhicule, il reste un besoin pour des supports perfectionnés de moteur qui soient capables d'amortir une vaste plage d'impulsions dues au choc ou de vibrations, ayant des amplitudes aussi bien élevées 2, que faibles ainsi que de haute ou basse fréquence Ainsi, in tel support de moteur doit être capable d'amortir ou d'absorber les vibrations de faible amplitude relativement continues, ainsi que d'amortir les impulsions occasion- nelles de grande amplitude dues aux chocs. Selon la présente invention, un dispositif de support permettant de fixer élastiquement un corps vibrant, tel qu'un moteur d'automobile, à un châssis ou autre élé- ment d'un véhicule comprend des premier et second moyens de support en élastomère ayant des caractéristiques d'amor- tissement différentes, dont l'un résiste à la transmission des vibrations d'amplitudes relativement élevée et l'au- tre à la transmission des vibrations d'amplitude relati- vement faible De préférence, le premier moyen de support en élastomère relie un élément de base relativement rigi- de et un élément intermédiaire relativement rigide et supporte l'élément intermédiaire dans le sens longitudinal} le sens latéral, et le sens vertical par rapport à l'élé- ment de base De même, le second moyen de support en élas- tomère relie l'élément intermédiaire à un élément suspendu et supporte l'élément suspendu dans le-sens longitudinal, le sens latéral, et le sens vertical par rapport à l'élé- ment intermédiaire Dans un tel agencement, l'élément de base est prévu pour être fixé au châssis du véhicule ou analogue, et l'élément suspendu est destiné à être fixé au moteur ou autre générateur de force motrice Le support de moteur de la présente invention fonctionne ainsi pour amortir diverses formes de vibrations du moteur dans sen- siblement toutes les directions, ce qui tend à isoler le véhicule de ces vibrations, Les propriétés du support de moteur selon la présente invention permettent également d'abaisser la capacité de transmission des vibrations tant à la fréquence de résonance qu'aux fréquences élevées, cette capacité de transmission étant définie par le rap- port entre la force de sortie de ces vibrations exercées sur le châssis ou autre élément du véhicule et la force d'entrée exercée par le moteur sur son support. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les des- sins ci-joints dans lesquels La figurel est une vue en plan d'un mode de réalisation préféré de la présente invention; et -La figure 2 est une vue en coupe prise le long de la ligne 2-2 de la figure 1, Les figures 1 et 2 des dessins représentent un mode de réalisation préféré d'un support de moteur selon la présente invention L'homme de l'art remarquera facile- ment dans la description suivante que les principes de la présente invention peuvent également s'appliquer à d'au- tres dispositifs d'isolement de vibrations ainsi qu'à des supports de moteur autres que celui représenté à titre d'illustration dans les figures. De manière générale, un support de moteur 10 comprend un élément de Base 12 destiné à être fixé à un châssis ou autre élément d'un véhicule une bague suspendue 14 destinée à recevoir une attache ou boulon de montage 15, pour fixation à un moteur, un élément intermédiaire 16 de préférence cylindrique, un premier moyen de support en élastomère 18 disposé entre l'élément de base 12 et l'élé- ment intermédiaire 16 afin de les relier, et un second mo- yen de support en élastomère 20 disposé entre l'élément in- termédiaire 16 et la bague 14 afin de les relier. Comme représenté en figure 2, l'élément de base 12 à la forme générale d'un U avec sa coupe latérale pré- sentant une partie inférieure 22 et des parties de jambe 24 et 26, Des ouvertures 28 et 30 sont pratiquées à proxi- mité des extrémités des parties de jambe 24 et 26 pour re- cevoir des boulons de montage ou analogues afin de fixer l'élément de base 12 au chkssis ou structure similaire du véhicule, Le premier moyen de support en élastomère 18 sup- porte élastiquement l'élément intermédiaire 16 dans le sens longitudinal, latéral, et vertical par rapport à l'élément de base 12, et est de préférence constitué d'un matériau élastique à amortissement-élevé tel qu'un caout- chouc en isobutylène, dont un exemple est donné par le ca- 4, outchouc dit Polysar Butyl 301, Le premier moyen de sup- port en élastomère 18 comprend une paire d'éléments de support élastiques 32 et 34 qui coopèrent pour fournir un support longitudinal, latéral et vertical, ainsi qu'un amortissement des vibrations entre l'élément de base 12 et l'élément intermédiaire 16, Les éléments de support 32 et 34 sont de préfé- rence liés à la surface intérieure des parties de jambe 24 et 26 et à la surface extérieure de l'élément intermé- diaire 16 de la manière classique Dans ce cas, les élé- ments de support sont liés par collage à l'élément inter- médiaire 16 en faisant appel à un procédé o il y a appli- cation de chaleur et de pression à ces composants à l'in- térieur d'un moule, Un exemple d'adhésif utilisé dans un tel processus comprend le produit pour couche d'accrocha- ge CHEM-LOCK 205 et de couche de dessus CHEM-LOCK 252 com- mercialisé par la société dite Hughson Chemicals. L'élément de support 32 a de préférence des parties évidées 36 et 38 présentant une certaine courbu- re de manière à assurer une libération des contraintes lors de la déformation longitudinale de manière à accroî- tre la longévité De même, l'élément de support 34 a de préférence des parties évidées 40 et 42 ayant une certaine courbure dans le même but. Le second moyen de support en élastomère 20 est de préférence constitué d'un caoutchouc à faible amortis- sement tel que le polyisoprène naturel, dont un exemple est donné par le caoutchouc dit Malaysien Standard, nuan- ce 5 Le moyen de support 20 comporte deux éléments d'en- tretoise 44 et 46 qui divergent généralement vers le bas et vers l'extérieur pour former entre eux un angle infé- rieur à 180 Q, l'angle étant de préférence égal à environ " L'homme de l'art remarquera facilement qu'un angle plus grand apportera un support structurel moins grand pour le moteur mais donnera un régime dynamique plus fai- ble et donc des caractéristiques d'amortissement plus élevées Par contraste, un angle plus petit apportera un plus grand support structurel, mais donnera un régime dyn , namique plus élevé et donc des caractéristiques plus fai- bles d'amortissement, Les éléments d'entretoise 44 et 46 fournissent un support longitudinal, latéral, et vertical de la bague 14 par rapport à l'élément intermédiaire 16 qui de pré- f érence sépare les éléments de support 32 et 34 des élé- ments d'entretoise 44 et 46 et est à son tour supporté par rapport à l'élément de base 12, comme indiqué précé- dmment Le second moyen de support en élastomère 20 peut, en variante, 8 tre moulé en une seule pièce, ayant des parties centrales 48 et 50 qui s'étendent entre les éléments d'entretoise 40 et 46 et les relient De cette façon, la bague 14 peut être maintenue en place par le second moyen de support 2 Q avec les parties centrales 48 et 50 entourant et enfermant sa surface extérieure, s'étendant longitudinalement Les éléments d'entretoise 44 et 46 sont de préférence liés à l'intérieur de l'élé- ment intermédiaire 16 et à l'extérieur de la bague 14 d'une manière similaire et à l'aide de moyens similaires à ceux décrits ci-dessus en ce qui concerne la liaison des éléments de support 32 et 34 aux parties de jambe 24 et 26 et à l'élément intermédiaire 16. Le support de moteur 10 est utilisé pour suppor- ter un moteur sur un chassis de véhicule par fixation de l'élément de base 12 à ce châssis et fixation du moteur à la bague 14 par un goujon, un boulon ou analogue En marche, les vibrations de haute amplitude qui sont appli- quées à la bague 14 sont amorties et isolées de l'élément de base 12 et par conséquent Au chassis du véhicule par le premier moyen de support en élastomère 18 qui est cons- titué d'un caoutchouc à haut amortissement comme décrit précédemment Les vibrations de basse amplitude appliquées à la bague 14 sont amorties et isolées de l'élément de base 12 et donc du chassis du véhicule par le second moyen de support en élastomère 20 qui est constitué d'un caout- chouc & faible amortissement comme décrit préc&derment Le premier moyen de support 18 en élastomère a de préféren- ce une tangente de perte supérieure à celle du second 6, moyen de support 20 en élastomère de manière à amortir et isoler les vibrations dans une plage d'amplitude géné- ralement supérieure à celle des vibrations amorties et isolées par le second moyen de support 18 Typiquement, la tangente de perte pour le premier moyen de support 18 est en gros comprise dans la plage s'étendant d'envi- ron 0,15 à environ 0,40, et de préférence d'environ 0,17 à environ 0,27 Par contraste, la tangente de perte du second moyen de support 20 est en gros comprise dans la plage s'étendant d'environ 0,02 à environ 0,10, et de pré- férence d'environ 0,05 à environ 0,08 La tangente de perte est une mesure des caractéristiques d'amortisse- ment des vibrations que connatt bien l'homme de l'art, et qui est définie par la relation suivante: C x Tangente de perte = C K o C coefficient d'amortissement; e 2 W F; F = fréquence des vibrations amorties; et K taux dynamique du composant amortissant les v-Ibratins. Ainsi, en choisissant des matériaux appropriés pour constituer les premier et second moyens de support en élastomère en conformité avec des paramètres bien con- nus de l'homwe de l'art, ces premier et second moyens de support peuvent être prévus pour amortir et isoler soit les vibrations de haute fréquence soit les vibrations de basse fréquence, dans leurs plages d'amplitude prédéter- minées Le support 10 peut par conséquent être prévu pour amortir et isoler les vibrations dans une vaste plage d'amplitudes et de fréquences prédéterminées en conformité avec les paramètres et conditions d'étude de l'application donnée On doit souligner également que de telles vibra- tions sont amorties et isolées du chassis du véhicule dans ies directions longitudinale, latérale et vertica- le, ainsi que sensiblement dans toutes les combinaisons des directions longitudinale, latérale et verticale, Enfin, l'homme de l'art notera facilement que, bien que les moyens de support 18 et 20 soient décrits 7, comme étant de préférence constitués de matériaux en élastomère, on peut les remplacer par des matériaux élas- tiques qui ne sont pas en élastomère dans la mesure ot ces matériaux présentent les caractéristiques d'amortissement requises pour l'application donnée, comme cela a été dé- crit précédemment, La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est aucontraire susceptible de modifications et de varian- tes qui apparattront à l'homme de l'art. 8, REVENDICATIONS 1 Dispositif de montage pour la fixation élastique d'une paire de corps séparés relativement mobi- les l'une par rapport à l'autre, caractérisé en ce qu'il comprend: un élément de base ( 12) destiné à être fixé à l'un des corps relativement mobiles; un élément suspendu ( 14) destiné à être fixé au second des corps relativement mobiles; = un élément intermédiaire ( 16) interposé entre l'élément de base et l'élément suspendu,en étantespacé de ceux-ci; un premier moyen de support en élastomère ( 18) reliant l'élément de base et l'élément intermédiaire pour supporter Plastiquement l'élément intermédiaire dans les directions longitudinale, latérale et verticale par rap- port à l'élément de baser un second moyen de support en élastomère ( 20) reliant l'élément intermédiaire et l'élément suspendu de 2 Q manière A supporter élastiquement l'élément suspendu dans les directions longitudinale, latérale et verticale par rapport à l'élément intermédiaire; les premier et second moyens de support en élastomère ayant des caractéristiques d'amortissement dis- tinctes, d'o il résulte une tendance à résister à la transmission des vibrations tant d'amplitude élevée que d'amplitude faible entre l'un des corps relativement mobiles et l'autre corps, 2 Diapos itif de montage selon la revendica, tion 1, caractériaé en ce que le premier moyen de support en élastomère ( 18) a une tan 9 ente de perte supérieure a. celle du second moyen de support en élastomère ( 20), le premier moyen de support étant destiné à résister à la transmission des Vibrations dans une plage d'amplitudes généralement supérieures à celle du second moyen - 3 Dispositif de montage selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que l'élément de base ( 12) com- prend une partie s'étendant généralement dans le sens la- J 535425 téral ( 22) et au moins, une partie s'étendant générale- ment vers le haut ( 24), le premier moyen de support en élastomère ( 18) reliant en le supportant l'élément in- termédiaire^( 16) aux parties s'étendant dans le sens la- téral et dans le sens vertical de l'élément de base ( 22, 24) 4 Dispositif de montage selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que le second moyen de support en élastomère ( 20) s'étend dans une direction générale- ment transversale aux deux parties s'étendant latérale- ment et verticalement de l'élément de base, l'élément intermédiaire ( 16) étant dispose entre les premier et second éléments de support en élastomère ( 18, 20). Dispositif de montage selon la revendica- tion 4, caractérisé en ce que l'élément de base ( 12) a la forme générale d'un U en coupe latérale et comporte une partie inférieure ( 22) et une paire de parties de jambe ( 24) espacées, généralement parallèles, qui s'étendent généralement vers le haut, l'élément intermé- diaire étant disposé généralement au-dessus de la partie inférieure et généralement entre les parties de jambe,le premier moyen de support en élastomère comportant une pai- re d'éléments de support, chacun de ces éléments de sup- port reliant en les supportant l'élément intermédiaire à la partie inférieure ainsi qu'à l'une des parties de jambe. 6 Dispositif de montage selon la revendica- tion 5, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire ( 16) a la forme générale d'un cylindre, cet élément inter- médiaije cylindrique étant creux et ayant un axe longitu, dinal généralement parallè%e à la partie innférieure et aux parties de jagm de l'élément de hase en forme de Ur l'élément suspendu ( 14) étant allongé et disposé longitu- dinalement à l'intérieur de l'élément intermédiaire cylin. drique creux, le second moyen de support en élastomère ( 20) comportant une paire d'éléments d'entretoise ( 44, 46) s'étendant entre l'élément suspendu et la surface inté rieure de l'élément intermédiaire cylindrique creux, les éléments d'entretoise divergeant vers l'extérieur dans un 253 r 425 , sens général dirigé vers les parties de jambe opposées de l'élément de base en forme de U et vers le bas dans la direction générale de cet élément de base. 7 D Dispositif de montage selon la revendica- tions 6, caractérisé en ce que le second moyen de support en élastomère ( 20) comprend en outre une partie centrale ( 50) en une pièce avec les éléments de support à leur in- tersection, la partie centrale entourant sensiblement l'élément suspendu le long d'au moins une partie à sa surface extérieure s'étendant longitudinalement, 8 Dispositif de montage selon la revendica- tion 7, caractérisé en ce que l'élément suspendu ( 14) comprend une bague creuse généralement cylindrique qui est destinée à recevoir une attache pour l a fixation du se- cond corps relativement mobile, 9 Dispositif-de montage selon la revendica- tion 8, caractérisé en ce que le premier moyen de support en élastomère ( 18) a une tangente de perte supérieure à celle du secondnmoyen de support en élastomère ( 20), le premier moyen de support en élastomère étant destiné à résister à la transmission des vibrations dans une plage d'amplitudes généralement supérieures à celle du second moyen en élastomère. Support de moteur ( 10) pour la'fixation élastique d'un moteur à un châssis de véhicule, caracté- risé en ce qu'il comprend: un élément de base ( 12) s'étendant longitu- dinalement ayant une section en coupe latérale générale-. ment en forme de U, et deatiné à être fixé au châssis du véhicule, ce support ayant une partie inférieure C 22) et une paire de parties de jambe ( 24, 26) espacées, générale-, ment parallèles, qui s'éte ndent généralement vers le haut a partir de la partie Inférieure; une bague généralement cylindrique ( 14), s'étendant long:tudinal ement, destinée à être fixée au moteur; un élément intermédiaire ( 16) généralement cylindrique s'étendant longitudinalement, ayant au moins une extrémité ouverte et dispqsé généralement au-dessus de la partie inférieure et généralement entre les parties de Jambe, cette bague étant disposée à l'intérieur de l'élément cylindrique intermédiaire; une paire d'éléments de support en élastomère ( 18, 20) chaque élément s'étendant entre, en y étant fixé, la surface extérieure de l'élément intermédiaire et les surfaces intérieures de la partie inférieure et l'une des parties de jambe de l'élément de base, dans le but de sup- O 10 porter dans le sens longitudinallatéral et vertical,l'élé- ment intermédiaire par rapport à l'élément de base; une paire d'éléments d'entretoise en élastomè- re ( 44, 46) chaque élément s'étendant entre, en y étant fixé, la surface extérieure de la bague et la surface in- térieure de l'élément intermédiaire de manière à supporter dans les directions longitudinale, latérale et verticale la bague par rapport & l'élément intermédiaire, les élé- ments d'entretoise divergeant vers l'extérieur, dans un sens généralement dirigé vers le bas; les éléments de support et les éléments d'en- tretoise ayant des caractéristiques d'amortissement dis- tinctesples éléments de support étant destinés à amortir les vibrations dans une première plage prédéterminée d'am- plitudes et les éléments d'entretoise à amortir les vibra- tions dans une seconde plage prédéterminée d'amplitudes, d'o 5 il résulte une tandance à résister à la transmission des vibrationa dans les première et seconde plages d'amplitudes entre le moteur et le chass ta, 11 S Support de moteur selon la revendication 10, caractérisé en ce que la 1 piemière plage prédéterminée d'amplitudes e*t généraleme nt supérieure à la seconde pla-' ge prédéterminée d'asplitudese- 12 Support de moteur salon la revendication 11, caractérisé an ce que les éléments de support ( 18, 20) ont' une tangente de perte supérieure à celle des éléments d'entretoise. 13 Support de moteur selon la revendication 12, caractérisé en ce que les éléments d'entretoise ( 44, 12. 46), sont en une pièce à leur intersection avec une pars tie centrale, cette partie centrale entourant et enfer- mant la surface extérieure, s'étendant dans le sens longi- tudinal, de la bague. 14 Support de moteur selon la revendication 13, caractérisé en ce que les éléments de support ( 18, ) sont liés à l'élément de base ( 24) et à l'élément in- termédiaire ( 16), les éléments d'entretoise ( 44, 46) étant 1 i 5 Q i Q f'mn_ Dtrm A 94 O 4 t rA-âSa çn{ 141 15 Suppqrt de moteur selon la revendication 14, caractérisé en ce que la tangente de perte du' premier moyen de support en élastomère est compris entre environ 0,15 et environ 0,40, la tangente de perte du second moyen de support en élastomère entre environ 0,02 et environ 0,10. 16 Support de moteur selon la revendication , caractérisé en ce que les éléments d'entretoise ( 44, 46) divergent vers l'extérieur de façon à former entre eux un angle d'environ 9 g O degrés,