Brevet FR2537681A1 — publié le 19840615

L'invention concerne un support en caoutchouc à effet d'amortissement hydraulique, utilisable en particulier comme support de moteur pour véhicules automobiles, comprenant deux parois extrêmes rigides situées axialement l'une à l'opposé de l'autre et au moins deux chambres disposées axialement l'une derrière l'autre et contenant un liquide d'amortissement, dont l'une au moins possède une paroi périphérique formant un élément élastique ayant l'élasticité du caout- chouc, les chambres communiquant entre elles par au moins un point d'étranglement disposé dans une cloison séparant les chambres. De tels supports en caoutchouc servent à supporter avec une certaine mobilité des groupes propulseurs dans des véhicules de toutes sortes Le support de moteurs à combustion interne dans les véhicules automobiles demande d'un côté, pour éviter la transmission du bruit, une suspension aussi souple que possible avec un faible auto-amortis- sage, mais qui laisse devenir les mouvements du moteur provoqués par la chaussée très grands et les laisse s'éteindre très lentement D'un autre côté, les mouvements de grande amplitude du moteur peuvent être réduits par des suspensions (supports) duresou par des amortis- seurs d'oscillations séparés, mais ce qui entraîne des transmissions de bruit considérables à la carrosserie. On connaît déjà des supports en caoutchouc de ce type (voir par exemple les demandes de brevet européen publiées 27 751 et 12 638) o existe un bon amortissement dans le domaine de basse fréquences. L'inconvénient est toutefois qu'au-dessus d'une amplitude d'oscilla- tion déterminée ou d'une fréquence déterminée, il se produit dans la chambre une cavitation qui engendre du bruit indésirable Une telle cavitation se produit toujours lorsque, pendant des mouvements de grande amplitude, le liquide d'amortissement s'écoule de l'une à l'autre chambre et un vide s'établit devant le point d'étranglement parce que l'égalisation du liquide ne peut pas se faire assez vite. Partant de cet état de la technique, l'invention vise à créer un support en caoutchouc simple et efficace, qui évite les phénomènes de cavitation s'accompagnant de bruits gênants à basse fréquence et grandes amplitudes, provoqués par des excitations du mo- teur par la chaussée ou pendant les phases de démarrage et d'arrêt du moteur, et par lequel une isolation optimale dans la transmission du bruit du moteur à la carrosserie à haute fréquence et faibles ampli- tudes ne soit pas affectée. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que la cloison est pourvue, dans la région o elle est fixée par serrage, du coté tourné vers l'élément élastique ayant l'élasticité du caout- chouc, d'un ressort qui est précontraint entre un appui et la cloison et s'étend dans la région de la périphérie, et qu'un joint est disposé le long de la périphérie sur le coté opposé à l'élément élastique de la cloison, ce joint coopérant avec une surface d'étanchéité de la paroi extrême située du même côté et étanchant la chambre située de ce côté de la cloison vis-à-vis d'un espace annulaire formé radiale- ment entre la cloison et ladite paroi-périphérique, faisant partie de la chambre située de l'autre côte de la cloison, le ressort ou l'appui présentant des évidements formant une communication permanente entre cette dernière chambre et l'espace annulaire. Cette construction a l'avantage que les fonctions du support, notamment en ce qui concerne l'insonorisation et l'amortissement, ne sont pas influencéesdans la plagede travail normale du support mais que, sous de grandes amplitudes de mouvement, o risque de se pro- duire une cavitation, un échange de liquide est possible par un pas- sage parallèle au point d'étranglement. Les mouvements de grande amplitude se produisent souvent au démar- rage et à l'arrêt du moteur et lorsque celui-ci est fortement excite par les irrégularités du revêtement de la chaussée La dépression créée par la cavitation dans la chambre agit en sens contraire à la précontrainte du ressort, de sorte que la cloison avec son joint s'écartent de la surface d'étanchéité antagoniste et qu'un échange de liquide peut avoir lieu le long de ce joint, à travers l'espace annulaire et les évidements Le déplacement axial qu'effectue alors la cloison permet non seulement un échange de liquide mais provoque en plus le changement de volume des deux chambres Ce changement de volume est avantageux en ce sens que la chambre o règne la dépression devient plus petite, ce quis'oppose également à la cavitation Lors du mouvement en sens inverse, le ressort se détend et ferme le passage parallèle ou dérivation. Selon un mode de réalisation avantageux, la cloison est disposée radialement à l'intérieur d'un anneau support qui sert en même temps à la fixation par serrage de la cloison et le ressort est en caoutchouc ou un autre élastomère et est vulcnise sur cet anneaux Selon uneautre caractéristique essentiafle, le ressort présente une section droite en L ou en T et Iec évidements sont ménages dans la branche de res:trt précontrainte et esée sur l'appui{ Les évidements sont agencés et d Vfm úionns de manibrz que suffisammelft de liquide puisse s'écouler à jagmrs eux et l'espace annulaire à l'ouverture de la dérivation. Selon un mode de rearisao paticulièremewt avantageux, le Joint présente une section droite; ersntfallement rectlu Zlaire et est relié rigidement à l'anneau suppor:t E 31 r qu'il fonctaorue convenablement, le joint est conjugue H: la, c 1 isson et relié rigidement à celle-ci Il est cependant concevable auszi de réaliser E j-oint comme une partie du c te oppose et de confbrmer la portion correspon- dante de la cloison comme un siège pour le joint. Selon une autre caractéristique essentielle, le jolnt pre- sente au moins une saillie s'étendant suivant la surface d''tancheite sur tout le pourtour et formant une lèvre d'%tanchéite Il est avanta- geux et simple de réaliser cette lèvre, ou chacune de ces lèvres,sous forme d'ne saillie de section droite semi-circulaire par exemple, de sorte qu'elle établit avec le siège un contact linéaire assurant une etan- chéité parfaite, si bien qpe,dansla plage de travail normale, grâce à la précontrainte produite, un échang O de lilquide à travers l'espace annu- laire pouvant avoir une influene négativ e sur les proprietés d'amor- tissement du support en caoutchouc ne peut pass 'établir. Pour permettre une fbr ication et un montage simples du système, il est avantageux que l "appu et/ou la surface dt'étancheité soit forme par une pièce annulaire rigide fixée dans la région de fixa- tion par serrage Il est parfaitement possible, avec une telle exécution, de réaliser la ou les pièce{s) annulaire(s)ensemhle avec la cloison sous forme de pièces séparées et de les monter comme un sous-ensemble dans le support. L'appui peut également faire partie d'un manchon ou autre pièce d'assemblage du support, ou encore d'une pièce annulaire Dans ce 2537681 i cas, le ressort peut être appuyé directement, sans pièces supplémen- taires. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor- tiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que du dessin annexe, sur lequel la figure 1 est une coupe axiale d'un support selon l'in- vention servant de support de moteur; la figure 2 est une vue en plan partielle du joint de ce support; et la figure 3 est une vue de c 6 té partielle du ressort, sous forme d'un ressort en caoutchouc, de ce support. Le support de moteur représenté sur la figure 1 possède deux parois extrêmes 1 et 2 situées l'une à l'oppose de l'autre dans le sens de l'axe du support La paroi extrême 1 présente, pour sa fixation, soit un trou fileté 3, soit une tige filetée non représentée. La même remarque s'applique à la paroi extrême 2, laquelle forme une plaque de recouvrement et porte dans cet exemple une tige de fixation 4. La paroi extrême 1 présente une surface latérale conique, sur laquelle est vulcanisée, en tant qu'élément élastique 5 ayant l'élasticité du caoutchouc, une paroi ou épaisse membrane circonféren- tielle, laquelle est réunie à l'opposé de la paroi extrême 1 à un manchon d'assemblage 6 L'autre extrémité de ce dernier possède une gorge interne avec un rebord de sertissage 8 pour la réception et la fixatiîo de la cloison 15, d'un soufflet 10 et de la plaque de-recou- vrement formant la paroi extrême 2. Le support de moteur possède deux chambres 11 et 12 séparées par la cloison 15 et contenant un liquide d'amortissement, dont la première est réalisée comme une chambre de pression Il et la seconde comme une chambre d'égalisation 12 dont le volume peut augmenter et dans laqoelle ne règne pratiquement pas de pression Il est encore à noter à cet égard que la paroi extrême 2 présente au moins un orifice d'aération 13 Le point d'étranglement dans la cloison est formé par un canal de passage annulaire 14 et/ou par un ou plusieurs orifices de passage 9 Ce point d'étranglement agit dans la plage de travail normale du support. La cloison 15 est tenue, au point de fixation 20, par l'anneau support 19, l'anneau en caoutchouc 18 et le joint 21 La pièce annulaire 16 sert d'appui 7 pour le ressort en caoutchouc 18 et la pièce annulaire 17 coopère par sa surface d'étanchéité 17 a avec le joint 21 Dans le but d'obtenir une étanchéité parfaite, la face supe- rieure du joint 21 présente des saillies annulaires 22 de section droite semi-circulaire L'espace annulaire 23 et les évidements 24 du ressort en caoutchouc 18 forment un canal de dérivation par lequel du liquide d'amortissement peut s'écouler de la chambre d'égalisation 12 a la chambre de pression 11 Un tel echange de liquide se produit lorsque la chambre 11 présente une dépression qui annule la précon- trainte du ressort en caoutchouc 18, de sorte que le joint 21 s'écarte de sa surface d'étanchéité antagoniste 17 a Lorsque les pressions se sont ainsi égalisées, la precontrainte du ressort en caoutchouc 18 redevient effective et, à l'application du joint 21 contre la surface d'étanchéite 17 a, le support reprend son état de fonctionnement normal. Le détail de figure 2 montre séparément un joint 21, sur la face supérieure duquel les saillies 22 forment des lèvres d'etanchéité. Le détail de figure 3 montre, en élévation, un ressort en caoutchouc 18 avec ses évidements 24 répartis circonf Erentiellement et la branche d'appui 25 dans laquelle ils sont ménagés. 2537681 1 RE V E N D I C A T IONS 1 Support en caoutchouc à effet d'amortissement hydraulique, utilisable en particulier comme support de moteur pour véhicules auto- mobiles, comprenant deux parois extrêmes rigides situées axialement l'une à l'oppose de l'autre et au moins deux chambres disposées axia- lement l'une derrière l'autre et contenant un liquide d'amortissement, dont l'une au moins possède une paroi périphérique formant un élément elastique ayant l'élasticité du caoutchouc, les chambres communiquant entre elles par au moins un point d'étranglement disposé dans une cloi- son séparant les chambres, caractérisé en ce que la cloison ( 15) est pourvue, dans la région ( 20) o elle est fixee par serrage, du c te tourné vers l'élément élastique ( 5) ayant l'élasticité du caoutchouc, d'un ressort ( 18) qui est precontraint entre un appui ( 7) et la cloison ( 15) et s'étend dans la région de la péripherie, et qu'un joint ( 21) est disposé le long de la périphérie sur le côté opposé à l'élément élastique ( 5) de la cloison ( 15), ce joint coopérant avec une surface d'étanchéité ( 17 a) de la paroi extrême ( 2) située du même côté et étan- chant la chambre ( 12) située de ce côté de la cloison vis-à-vis d'un espace annulaire ( 23) forme radialement entre la cloison ( 15) et la- dite paroi périphérique, faisant partie de la chambre ( 11) située de l'autre côte de la cloison, le ressort ( 18) ou l'appui ( 7) présentant des évidements ( 24) formant une communication permanente entre cette dernière chambre ( 11) et l'espace annulaire ( 23). 2 Support selon la revendication 1, caractérise en ce que la cloison ( 15) est disposée radialement à l'intérieur d'un anneau support ( 19) et en ce que le ressort ( 18) est en caoutchouc ou un autre élasto- mère et est vulcanise à cet anneau ( 19). 3 Support selon la revendication 1, caractérise en ce que le ressort ( 18) présente une section droite en L ou en 'T et les évi- dements ( 24) sont ménages dans la branche précontrainte et posée sur l'appui ( 7). 4 Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint ( 21) possède une section drpite essentiellement rectangulaire et est relié à l'anneau support ( 19). 5 Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint ( 21) présente au moins une saillie ( 22) s'étendant en direction de la surface d'étanchéité ( 17 a) sur tout le pourtour et formant une lèvre d'étanchéité. 6 Support selon la revendication 1, caractérise en ce que la zone de fixation par serrage ( 20) comporte, comme appui ( 7) et/ou pour former la surface d'étanchéité ( 17 a), une pioce annulaire rigide ( 16 ou 17) montée fixe. 7 Support selon la revendication 1, caractêrisé en ce que l'appui ( 7) faitpartie d'un manchon d'assemblage ( 6 J ou d'une pièce annulaire ( 16).