Brevet FR2555688A1 — publié le 19850531

SUPPORT ELASTIQUE A FAIBLE RAIDEUR, NOTAMMENT POUR l VEHICULE AUTOMOBILE. La présente invention se rapporte à un support élastique à faible raideur, notamment pour véhicule automobile. On connaît déjà des supports elastiques, utilisés en particulier pour suspendre le bloc motopropulseur dans le compartiment correspondant d'un véhicule automobile , ils sont essentiellement constitués d'un bloc de mélange de caoutchouc vulcanisé, de forme parallélépipédique ou cylindrique, adhérisé à deux armatures en acier pourvues de moyens de fixation, respectivement au moteur et à la structure de caisse. De tels supports élastiques travaillent à la fois en compression et en cisaillement, la raideur en compression étant au minimum de trois fois la raideur en cisaillement. La tendance à un allègement sensible du bloc moteur étant constante, il est alors nécessaire de modifier les supports élastiques en conséquence de façon à optimiser l'atténuation de la transmission des vibrations issues du moteur vers la caisse. A titre d'exemple, il était courant de suspendre un moteur à l'aide d'un nombre de supports tel que la charge supportée par chacun d'entre eux était de l'ordre de 60 kg. Les nouveaux moteurs utilisés, très sensiblement allégés, n'imposeraient plus sur lesdits supports que des charges voisines de 40 kg. Si dans ces nouvelles conditions d'utilisation les mêmes supports étaient employés, leurs raideurs deviendraient trop importantes au regard de la charge suspendue, desquelles découlerait une transmission également trop grande des bruits et des efforts dynamiques issus du moteur vers l'habitacle. On pourrait envisager d'incliner ces supports par rapport à leur position actuelle selon laquelle ils travaillent pratiquement exclusivement en compression. Dans ces conditions, on ferait intervenir une plus faible composante de compression et une composante complémentaire de cisaillement, proportionnellement de plus en plus grande1 au fur et à mesure que l'on s'éloignerait angulairement de la position d'origine. Mais du fait même de cette composante de travail en compression du bloc d'élastomère, ce dernier aurait toujours une raideur supérieure à celle que l'on recherche par un travail pratiquement exclusivement en cisaillement ; tel est précisément le but de la présente invention. Celle-ci sera décrite de façon non limitative et à titre d'exemple, au-regard des figures 1 à 8 cijointes, qui se rapportent respectivement - la figure 1, à une vue en perspective d'un support antérieur du bloc motopropulseur - la figure 2, à une vue en perspective d'un exemple schématique d'un support selon l'invention ;; - la figure 3, à une coupe transversale d'une première réalisation de l'invention - la figure 4, à une vue analogue d'une variante de la figure 3 - la figure 5, à une vue analogue d'une autre réalisa tion munie de butées progressives - la figure 6, à une vue analogue d'une autre réalisa tion avec un déphaseur - la figure 7, à une vue analogue d'une variante com portant un liquide amortisseur - la figure 8, à une coupe selon A - A de la figure précédente - la figure 9, à une vue en perspective d'une autre variante de la réalisation selon la figure 5. En référence à la figure 1, le support élastique de moteur selon l'état de la technique est essentiellement constitué d'un bloc d'élastomère vulcanisé 1 adhérisé aux armatures métalliques 2 - 3 munies de moyens de fixation respectivement au moteur et au châssis du véhicule. On voit que selon l'orientation du support représentée, le bloc d'élastomère 1 est surtout sollicité en compression selon l'axe Kc, et de ce fait, présente une grande rigidité, de laquelle découlent les inconvénients précédemment évoqués. La représentation théorique du support selon l'invention est schématisée à la figure 2 ; on remarque les deux blocs d'élastomères 20 - 21, disposés respectivement dans un plan vertical et horizontal et réunis par l'une de leurs faces au moyen d'une armature rigide 22 présentant une courbure de 90" , leur face opposée comporte chacune une autre armature 23 - 24 et des moyens de fixation au moteur et à la caisse. Selon cette disposition, les efforts verticaux selon Kc du tampon 21, agissant en compression sur le bloc 21, se heurtent à une rigidité supérieure à celle qu'opposerait le bloc 20, agissant en cisaillement ces efforts, transmis par l'armature 22, agiront donc selon Ksl. De la même façon, les efforts selon Kc2, agissant en compression sur le tampon 20, seront transmis via la structure 22 au tampon 21, qui les prendra en compte, en cisaillement suivant Ks2, du fait de sa plus faible rigidité opposée. On notera que les raideurs en compression des blocs 20 - 21 n'interviennent pratiquement pas. La pièce illustrée à la figure 3 est un exemple de réalisation de l'invention. Elle comporte trois tubes 30 - 31 - 32 séparés deux à deux par une paire de blocs en caoutchouc vulcanisés, respectivement 33 - 34 et 35 - 36, chacune desdites paires étant décalée de 90" l'une par rapport à l'autre. Les tubes intérieur 30 et extérieur 32 permettent la fixation de l'organe à suspendre au châssis du véhicule, tandis que le tube intermédiaire 31 permet la solidarisation des deux blocs de caoutchouc 33 - 35. Ces deux sous ensembles 30 - 33 et 32 - 35 peuvent être volontairement décen trés au moment de la fabrication, de façon à se retrou ver centrés sous charge. Comme dans le cas théorique illustré à la figure 2, on remarquera que les efforts dirigés suivant n'importe lequel des axes X - Y - Z entraînera une déformation des blocs d'élastomère 33 - 35 en cisaillement, pour les mêmes raisons évoquées précédemment. La figure 4 représente une variante de la figure 3, dans laquelle les armature 40 - 41 - 42 sont adaptées à l'environnement mécanique du compartiment moteur et, à titre d'exemple, prennent une section polygonale. Des fonctions supplémentaires peuvent être rapportées au support de l'invention. C'est ainsi que la figure 5 décrit l'association de butées complémentaires au support de la figure 3, permettant ainsi un amortissement progressif des à coups éventuels de couples en provenance du moteur. On retrouve les composants déjà évoqués plus haut, à savoir les tubes 30 - 31 - 32 et le-s paires de blocs en caoutchouc 33 - 34 - 35 - 36. On remarquera, à l'intérieur des cavités délimitées par les éléments précédents, des butées coniques en élastomère 50 - 51 et 52 - 53 venues de moulage res pectivement sur les tubes 31 et 30. Ces butées 50 à 53 peuvent entrer progressivement en action lors des rap prochements brutaux des tubes 30 à 32. Une autre fonction complémentaire est illustrée à la figure 6, qui dérive également du dispositif de la figure 3. Dans ce support élastique, on remplace le tube médian 31 de la figure 3 par un insert intermédiaire 60, de masse bien déterminée, lui apportant un effet déphasant. Du fait de l'indépendance des raideurs suivant les axes Z et Y, il est possible d'obtenir dans ces directions des fréquences de résonance indépendantes, adaptées et déphasées par rapport aux fréquences de l'environnement mécanique immédiat, de façon à les atténuer sensiblement. Encore une variante de la présente invention est représentée aux figures 7 et 8 et a pour but d'augmenter l'effet amortissant du support par dissipation d'énergie au moyen d'un liquide visqueux disposé dans ses cavités. Le support est constitué de deux demi-articulations 72 - 73, emmanchées entre un tube extérieur 70 et un tube intérieur 71. A l'état assemblé, le support comporte comme précédemment deux paires de blocs en élastomère 35 - 36 et 33 34, disposées de part et d'autre d'un tube intermédiaire de liaison 79 et décalées de 90 . Toutefois, les cavités -74 - 75 - 76 déterminées par les blocs d'élastomère précédents sont fermées sur les côtés par des cloisons souples telles que 77 - 78 et communiquent entre elles à travers des fentes 80 ménagées à travers le tube intermédiaire de liaison 79 et les blocs 33 - 34. Les cavités telles que 74 et 75 sont pourvues d'un liquide visqueux à caractère amortissant susceptible de se déplacer avec des pertes de charge à travers les fentes 80. Naturellement, on ne sortirait pas du domaine de la présente invention, si l'on utilisait en variante un nombre plus important de sous-ensembles tubes 30 - 32 et blocs d'élastomère 33-34, 35-36, de façon à augmenter la raideur du support. La variante décrite à la figure 9 découle de la représentation selon la figure 5. On retrouve les deux sous-ensembles constitués par les tubes 30-32 et les blocs d'élastomère 33-34 et 3536. Toutefois, les butées coniques en élastomère 50 - 51 sont, dans le cas de la figure 9, remplacées par les éléments 90. Ces derniers dont le volume remplit partiellement ou totalement l'espace disponible entre les blocs d'élastomère 34-35, peut être constitué d'un élastomère de nature et de propriétés différentes de celles des blocs 34 - 35. Comme on le voit à la figure 9, une des représentations de l'élément 90 comporte un corps central de préférence de forme adaptée à celle de l'espace disponible où il est introduit, et deux rebords 91 - 92 souples, situés à ses extrémités,déformables, et servant à son maintien en position dans le support. Des blocs analogues, non représentés, pourraient également être utilisés de la même façon dans l'autre sous-ensemble, dans l'espace disponible entre les blocs 35 - 36. REVENDICATIONS 1. Support élastique faible raideur, notamment pour véhicule automobile, caractérisé par le fait que l'on as-socie au moins deux sous-ensembles constitués chacun par une armature rigide (22 - 23 - 24) et au moins un bloc d'élastomère vulcanisé (2C - 21), lesdits sous-ensembles étant disposés de telle façon que les plans de symétrie passant par les blocs d'élastomère de chaque sous-ensemble soient disposés à 90 l'un de l'autre, lesdits blocs d'élastomère (20 - 21) travaillant ainsi essentiellement en cisaillement sous l'action des efforts incidents. 2. Support élastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des sous-ensembles est constitué d'une armature rigide de forme cylindrique (31 32) et de blocs d'élastomères vulcanisés (33 - 34, 3536) diamétralement opposés sur l'armature et réservant entre eux un espacement libre. 3. Support élastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les armatures rigides (41 - 42) sont polygonales. 4. Support élastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on dispose à l'intérieur des cavités délimitées par les blocs d'élastomère (33 - 34, 35 - 36) et les armatures rigides (30 - 31 - 32) des butées côniques en élastomère (50 - 51 - 52 - 53). 5. Support élastique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'armature intermédiaire (60) disposée à l'interface des sous-ensembles possède une masse déterminée de façon à lui apporter une fonction de déphaseur, sa fréquence de résonance étant adaptée à son environnement mécanique immédiat afin d'atténuer sensiblement les vibrations qui en sont issues. 6. Support élastique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est constitué de deux demiarticulations (72 - 73) emmanchées entre un tube extérieur (70) et un tube intérieur (71), les cavités (74 - 75 - 76) définies par les blocs d'élastomère et des cloisons latérales souples (77 - 78) communiquent entre elles et sont pourvues d'un liquide visqueux de type amortissant. 7. Support élastique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on dispose à l'intérieur des cavités délimitées par les blocs d'élastomère (3334 - 35 - 36) et les armatures rigides (30 - 31 - 32) des éléments en élastomère (90), de forme complémentaire remplissant au moins partiellement l'espace disponible et de préférence de nature et de propriétés différentes. 8. Support élastique selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments en élastomère (90) sont constitués d'un corps central introduit dans les cavités et de deux rebords (91 - 92) souples à ses extrémités pour le maintien en position dans le support.