Brevet FR2554888A1 — publié le 19850517

La présente invention concerne un support d'absorption de vibrations, et en particulier mais non exclusivement, un support de moteur pour véhicules au- tomobiles. Le moteur d'un véhicule automobile est norma- lement monté sur des éléments du châssis du véhicule par des dispositifs porteurs qui comportent des blocs ou des bagues de caoutchouc liés à des éléments extrêmes métal- liques qui sont fixes respectivement sur le moteur et sur les éléments du châssis. Pour améliorer les perfor- mances de tels supports, on a proposé d'assurer un amor- tissement hydraulique par incorporation de chambres rem- plies de liquide à l'intérieur des blocs en caoutchouc, les chambres étant agencées de manière à communiquer par l'intermédiaire de passages relativement étrangers en vue d'amortir la transmission de vibrations du moteur au châssis par l'intermédiaire des supports en caoutchouc. Bien que des dispositifs porteurs amortis hy- drauliquement du type défini ci-dessus assurent un haut degré d'isolation du châssis par rapport à des vibrations se produisant dans le moteur, leurs performances peuvent encore être améliorées, et la présente invention concerne l'agencement de supports au moyen desquels on puisse obtenir cette amélioration supplémentaire. Conformément à l'invention, un support d'absorp- tion de vibrations comprend un diaphragme extrême à lobe de roulement en matière élastomère renforcée qui est scellé sur un carter ainsi qu'un piston s'appliquant contre la zone centrale du diaphragme extrême, le carter comprenant deux chambres remplies de liquide qui commu- niquent entre elles par l'intermédiaire d'un passage d'étranglement et qui sont séparées l'une de l'autre par un diaphragme intermédiaire en matière élastomère d'une épaisseur suffisante pour établir une raideur élastique substantielle, une première desdites chambres remplies de liquide étant adjacente au diaphragme extrême et une seconde desdites chambres remplies de liquide étant bordée d'un côté par ledit diaphragme intermé- diaire en matière élastomère et de l'autre côté par un diaphragme séparateur, le carter comprenant également une chambre à gaz destinée à contenir un gaz sous pres- sion et agencée pour agir sur le côté du diaphragme séparateur qui est éloigné de la seconde chambre remplie de liquide. L'expression "diaphragme en matière élastomère renforcée" utilisée dans le paragraphe précédent désigne un diaphragme qui est formé de caoutchouc ou d'une autre matière élastomère appropriée,qui est pourvu d'un ren- forcement relativement inextensible tel qu'un renforce- ment câblé classique, ou bien qui est formé d'un maté- riau ayant un module de Young intrinsèquement élevé. On prévoit un diaphragme extrême renforcé pour faire en sorte que, bien que le lobe de roulement n'engendre pas une résistance substantielle à un mouvement linéaire du piston associé, il soit suffisamment rigide pour que ce lobe de roulement ne puisse pas renfler sous l'effet d'une pression. Pour que le piston puisse être relié à un mo- teur ou à un élément du châssis, il est pourvu d'une tige partant axialement du carter et pouvant être pourvue d'une collerette pour permettre sa fixation. Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, le carter s'étend autour du piston et de la tige et supporte une bague annulaire formant tampon en matière élastomère, cette bague étant placée dans un intervalle annulaire existant entre le piston et la collerette, en vue d'assurer ainsi une protection du support contre des chocs et rebonds excessifs. La chambre à gaz peut contenir une masse de gaz fixe, c'est-à-dire qu'elle peut constituer une unité scellée de façon permanente, mais pour obtenir les caractéristiques nécessaires, la masse de gaz se trou- vant dans la chambre peut être modifiée sous la commande d'un appareillage approprié et, dans un exemple, elle peut être reliée à un réservoir par l'intermédiaire d'une vanne qui peut être complètement ou partiellement fermée en vue de réduire le volume effectif de la chambre. Une telle commande peut être fonction de la vitesse du moteur, la vanne étant fermée lorsqu'une vitesse pré- déterminée est atteinte. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexes dans lesquels: la Figure 1 est une vue en coupe axiale sché- matique d'un support d'absorption de vibrations conforme à l'invention; et la Figure 2 est une vue schématique montrant un système d'actionnement pour une paire de supports comme indiqué sur la Figure 1. Le support d'absorption de vibrations 10 re- présenté sur la Figure 1 comprend un carter 11l qui est formé d'un ensemble de quatre composants en tôle métal- lique 12, 13, 14, 15, ayant dans l'ensemble une forme de cuvette et engages les uns dans les autres. Les composants 13 et 14 sont scellés ensemble au moyen d'un cordon de soudure circonférentiel 16, en formant une lèvre 17 s'étendant vers l'intérieur, et des chambres remplies de liquide 20 et 21 sont partiellement délimitées par la structure généralement cylindrique ainsi formée. Une tubulure d'entrée 25 permet le remplissage des chambres 20 et 21 et une bague métallique 26 est placée dans la partie de carter 13 de façon à supporter un diaphragme intermédiaire en caoutchouc 27 qui est fixé à la bague 26 et qui est suffisamment épais pour exercer une action élastique lors d'une flexion du diaphragme 27 sous l'effet d'une différence de pression entre les chambres 20 et 21. La bague 26 comprend une collerette pourvue d'un trou 31 permettant une communication entre la chambre 20 et un espace annulaire 32 formé entre la bague et la paroi de la partie de carter 13, et la bague 26 est bloquée en position par une petite collerette axiale 33 qui est fixée en position en dessous de la lèvre 17. Une ouverture 35 est ménagée dans la lèvre 17 pour permettre une communication entre le passage annulaire 32 et la chambre 21, l'écou- lement de liquide entre les chambres 20 et 21 étant ainsi obligé de circuler autour de pratiquement toute la périphérie de la bague 26, d'une manière connue, pour assurer un amortissement. La chambre 20 est délimitée d'un côté par un diaphragme séparateur 40 en caoutchouc, qui est fixé de façon étanche entre les parties de carter 12 et 13 au moyen d'un bourrelet épaissi 41 du séparateur qui est maintenu dans une gorge annulaire 42 et qui est empêché de se déplacer radialement vers l'intérieur par une bague métallique rigide 43, les parties de carter 12 et 13 étant fixées ensemble par des parties de collerette 44 et 45 agencées de façon télescopique et qui sont appliquées l'une contre l'autre et fixées ensemble par une lèvre recourbée 46 de la collerette 44. La partie de carter 12 contient une chambre à air comprimé 47, une tubulure de raccordement 50 étant prévue pour permettre sa liaison à une source d'air comprimé par l'intermédiaire du système repré- senté sur la Figure 2 (qui sera décrit dans la suite). La chambre remplie de liquide 21 est obturée par un diaphragme extrême annulaire 55 pourvu d'un bourrelet 56 renforcé par un fil métallique rigide 57 et emprisonné dans un évidement délimité par un rebord 58, recourbé vers l'intérieur et formé dans la partie de carter 14. Un anneau 59 est placé à l'intérieur du bourrelet 56 afin de faciliter la compression du bourrelet à l'intérieur du rebord 58 en vue d'établir un joint d'étanchéité satisfaisant. Le diaphragme 55 comporte également un bourrelet annulaire intérieur 65 qui est engagé dans un évidement correspondant 66 formé dans un piston 67, une bague métallique rigide étant prévue pour retenir le bourrelet de diaphragme en position sur le piston. Le piston 67 est pourvu d'une tige 70 com- portant une partie filetée 71 de diamètre réduit qui est vissée dans le piston, la tige 70 comportant une collerette 72. La partie de carter 15 s'étend autour du piston 67 et de la tige 70 et elle est recourbée vers l'intérieur en formant une collerette extrême 75 sur laquelle est monté un tampon annulaire 76 en caoutchouc qui est ainsi fixé rigidement sur le carter et qui est supporté dans un intervalle annulaire 78 formé entre la face ex- térieure 79 du piston et la collerette 72. Le tampon 76 assure ainsi une commande du mouvement du piston par rapport au carter dans des conditions de choc et de rebondissement en vue d'empêcher un mouvement excessif dans une direction ou dans l'autre. a Le diaphragme extrême 55 est du type à lobe de roulement, comportant un renforcement en câble, par exemple du type décrit dans le brevet U.K. No. 969 891. La surface latérale 81 du piston 67 a un profil incurvé de façon appropriée pour s'appliquer contre le diaphragme en vue d'établir les caractéristiques nécessaires de rigidité/flexion, et la zone extérieure du diaphragme est agencée de manière à entrer en contact avec un bou- clier métallique cylindrique 42 dans son action de rou- lement. Le diaphragme à lobe de roulement 55 a pour effet de centrer le piston 67 tout en permettant un jeu latéral suffisant (perpendiculairement à l'axe du support) pour assurer un degré suffisant d'isolation du châssis par rapport à des vibrations latérales du moteur, un mouvement latéral excessif du moteur étant absorbé par le tampon 76 entourant la tige 70. La Figure 2 représente deux supports d'ab- sorption de vibrations 90 et 91 conformes à l'invention et faisant partie d'un système destiné à supporter un moteur 92 sur un chassis 93. De l'air comprimé destiné aux chambres 47 des supports 90 et 91 est fourni res- pectivement par l'intermédiaire des tuyaux 95 et 96, qui sont reliés à des chambres séparées 97 et 98 d'un réservoir 99 par l'intermédiaire de vannes respectives de commande de raideur 101, 102. Le réservoir 99 est relié par un tuyau 104 à un distributeur de commande de hauteur 105 qui est alimenté en air comprimé par l'intermédiaire d'un tuyau 106 relié à un compresseur (non représenté), qui peut faire partie de l'équipement normal du véhicule. Les chambres séparées du réservoir 99 sont reliées par l'intermédiaire d'un étranglement 107 qui permet une égalisation graduelle des pressions dans les deux chambres. Une unité de commande électronique 109 est prévue pour recevoir des signaux provenant d'un détec- teur de hauteur de moteur par lPintermédiaire d'un conducteur d'entrée 110 et provenant d'un détecteur de vitesse-de moteur par l'intermédiaire d'un conducteur d'entrée 111, ces signaux assurant l'actionnement de l'unité de commande 109, lorsqu'il est nécessaire de régler les pressions et les caractéristiques d'élasticité des supports 90 et 91, au moyen des vannes 101, 102 et 105 de la manière suivante. La commande de hauteur du moteur est effectuée en reliant le conduit 194 par l'intermédiaire du distri- buteur 105 soit avec le conduit d'alimentation en air 106 soit avec un conduit d'échappement 112. Cela permet de régler la pression d'air dans les chambres respectives 47 de manière à amener le moteur à la hauteur nécessaire, les tampons 76 étant placés au centre dans les inter- valles 78 entre les pistons des supports 90 et 91 et leurscollerettesde montage associées. Pour permettre un réglage de la raideur élas- tique des supports 90 et 91, par exemple en concordance avec la vitesse du moteur en vue d'augmenter la raideur pour une vitesse prédéterminée du moteur, l'unité de commande 109 assure l'actionnement des vannes de commande de raideur 101 et 102 en fermant un passage relativement non étranger et en créant un étranglement dans chacun des conduits de liaison 95 et 96 aboutissant aux chambres à air des supports 90 et 91. Lorsque les étranglements sont établis, le volume effectif de chaque chambre à air 47, qui comprend dans la position d'ouverture des vannes 101 et 102 également les volumes des chambres 97 et 98 du réservoir 99, est sensiblement réduit en ce qui con- cerne les variations transitoires; cela augmente la raideur élastique effective. Le support d'absorption de vibrations décrit ci-dessus améliore l'isolation du chassis par rapport aux vibrations du moteur. Egalement, puisque le tampon 76 est efficacement maintenu captif dans l'intervalle 78 existant entre le piston 67 et la collerette 72, le support est d'un fonctionnement sûr, c'est-à-dire que si le diaphragme extrême est détérioré en service, le moteur est toujours maintenu solidement par le tampon 76 et la collerette extreme 75. La combinaison de la faible résistance au roulement du lobe de roulement renforcé du diaphragme extrême avec sa grande résistance au renflement permet d'obtenir une plus grande souplesse de contrôle des paramètres de conception en ce qui concerne la raideur dynamique et l'amortissement qui sont obtenus en combi- naison avec le diaphragme intermédiaire. REVENDICATIONS 1. Support d'absorption de vibrations, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un diaphragme extrême (55) à lobe de roulement en matière élastomère renforcée qui est scellé sur un carter (11) ainsi qu'un piston (77) s'appliquant contre la zone centrale du diaphragme extrême, le carter comprenant deux chambres (20, 21) remplies de liquide qui communiquent entre elles par l'intermédiaire d'un passage d'étranglement (32) et qui sont séparées l'une de l'autre par un diaphragme in- termédiaire (27) en-matière élastomère d'une épaisseur suffisante pour établir une raideur élastique substan- tielle, une première (21) desdites chambres remplies de liquide étant adjacente au diaphragme extrême et une seconde (20) desdites chambres remplies de liquide étant bordée d'un côté par ledit diaphragme intermédiaire (27) en matière élastomère et de l'autre côté par un diaphragme séparateur (40), le carter (11) comprenant également une chambre à gaz (47) destinée à contenir un gaz sous pression et agencée pour agir sur le côté du diaphragme séparateur qui est éloigné de la seconde chambre remplie de liquide (20). 2. Support d'absorption de vibrations selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston (67) est pourvu d'une tige (70) partant axialement du carter (11), le carter (11) supportant un tampon an- nulaire (76) formé d'un matériau élastomère, entourant ladite tige et positionné dans un intervalle annulaire (78) existant entre le piston et une collerette (72) de la tige. 3. Support d'absorption de vibrations selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le diaphragme intermédiaire (27) en matière élastomère est fixé sur une bague métallique.(26) qui est appliquée contre une lèvre intérieure (17) du carter et qui est bloquée en contact avec celle-ci. 4. Support d'absorption de vibrations selon la revendication 3, caractérisé en ce que le carter (11) est formé d'un ensemble de composants en tôle métallique (12, 13, 14, 15), ayant dans l'ensemble une forme de cuvette, s'emboîtant l'un dans l'autre, et dont deux (13, 14) sont soudés ensemble pour former la lèvre (17) s'étendant vers l'intérieur. 5. Système porteur pour absorption de vibrations pour un moteur de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un support d'absorption de vibrations selon l'une quelconque des vibrations 1 à 4, et un réservoir (99) relié à une chambre à gaz (47), un moyen(107) étant prévu pour étrangler l'écoulement de gaz entre le réservoir et la chambre à gaz afin d'augmenter la raideur du support. 6. Système porteur pour absorption de vibrations pour un moteur de véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison un support d'absorption de vibrations selon l'une quelconque des revendications 1 à4, et un moyen (109) pour commander la hauteur du moteur par rapport au chassis en agissant sur la pression de gaz dans ladite chambre à gaz.