Brevet FR2577641A1 — publié le 19860822

Perfectionnements aux supports antivibratoires hydrauliques. L'invention concerne les dispositifs antivibratoi- res destinés à être interposés aux fins de support et d'amor- tissement entre deux éléments rigides individuellement sou- mis à certaines oscillations et/ou vibrations, l'amortisse- ment faisant intervenir le refoulement d'un liquide à tra- vers un passage étranglé. A titre d'exemple non limitatif, on indique que de tels supports peuvent être montés entre un châssis de véhicule et le moteur de ce véhicule en vue d'amortir aussi bien les oscillations imposées au châssis par les irrégula- rités et variations de déclivité du sol lors de la circula- tion du véhicule sur ce sol que les vibrations dues au fonctionnement du moteur. L'invention concerne plus particulièrement, parmi les supports du genre en question, ceux qui sont constitués par un bottier étanche interposé entre les deux éléments rigides, bottier comportant une cuvette rigide solidari- sable avec l'un des deux éléments rigides, une cloche rigi- de solidarisable avec l'autre élément rigide, cette cloche étant plus petite que la cuvette et plongeant dans celle-ci, un anneau élastique épais de support reliant la cuvette à la cloche, une membrane élastique disposée à l'intérieur de la cloche et raccordée de manière étanche au bord de cette cloche, unme cloison étanche portée par ledit bord et divisant l'intérieur du bottier en deux chambres, savoir une chambre de travail extérieure à la cloche et délimitée par la cuvette, l'anneau, la cloche et la cloison, et une 2 2577641 chambre de compensation intérieure à la cloche et délimitée par la membrane et la cloison, ces deux chambres communi- quant entre elles en permanence par le passage étranglé ci- dessus, lequel est de préférence constitué par un trou évidé dans la cloison, et une masse liquide remplissant les deux chambres ainsi que le passage étranglé. Avec un tel support, les oscillations ou vibrations créées entre les deux éléments rigides ont pour effet de rapprocher et d'écarter axialément à tour de rôle ces deux éléments l'un de l'autre et de refouler le liquide de l'une des deux chambres dans l'autre à travers le passage étran- glé et inversement, ce qui assure l'amortissement hydrauli- que de ce liquide par son étranglement dans ce passage. Avec les modes de réalisation actuels des supports du genre en question, la résistance éventuelle à l'arrache- ment axial de la cloche hors de la cuvette et aux débatte- ments relatifs transversaux entre ces deux pièces est prise en charge exclusivement par l'anneau élastique. Il peut donc arriver que certaines sollicitations anormalement élevées exercées sur la masse supportée (moteur ou autre), telles que celles dues à des décélérations brus- ques, se traduisent par des déformations excessives dudit anneau pouvant entraîner sa rupture et engendrer des chocs générateurs de dommages entre ladite masse supportée et son habitacle. L'invention a pour but, surtout, de remédier à un tel inconvénient en limitant par butée les déformations en question. A cet effet les supports du genre ci-dessus sont essentiellement caractérisés, selon l'invention, en ce que le bord de la cuvette est prolongé par un rebord rigide rentrant à l'intérieur de cette cuvette et en ce que le bord de la cloche est lui-même terminé par un bourrelet extérieur de dimensions telles qu'il ne puisse pas passer à travers l'ouverture délimitée par le susdit rebord. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours 3 2577641 en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - le support est de révolution autour d'un axe et le diamètre extérieur du bourrelet est supérieur au diamètre intérieur du rebord rentrant, - le bourrelet est constitué au moins extérieurement par un sabot en caoutchouc ou analogue, - le sabot ci-dessus délimite avec la paroi de cu- vette qui l'entoure au moins un passage annulaire étranglé, - l'anneau épais présente une forme générale tron- conique, le rebord rentrant est constitué par une rondelle métallique de forme générale tronconique rentrant dans la cuvette et rapportée sur cette dernière, notamment par ser- tissage, et la grande base de l'anneau épais est adhérée sur cette rondelle, - l'anneau épais présente une forme générale tron- conique, le sommet de la cloche est rapporté sur la base d'un plot cylindrique rigide et la petite base de l'anneau est adhérée contre la paroi latérale de ce plot. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicite- ment question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réa- lisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure unique,de ce dessin, montre en coupe axiale un support antivibratoire établi conformément à l'invention. Ledit support est destiné à être interposé verti- calement entre un organe porteur rigide constitué par un châssis de véhicule et un organe supporté rigide constitué par un moteur à combustion interne. Les termes "haut, bas, supérieur, inférieur, cuvette, cloche", utilisés dans la description qui suit le sont à ti- tre d'exemple non limitatif car le support décrit peut par- faitement être utilisé à l'envers du sens adopté pour cette description. 4 2577641 Le support considéré se présente sous la forme gé- nérale d'un boîtier étanche comportant: - une cuvette inférieure rigide 1 solidarisée, no- tamment par soudure, avec une patte 2 facile à monter sur le chassis du véhicule, - une rondelle métallique rigide 3 de forme géné- rale tronconique plongeant à l'intérieur de la cuvette 1 à partir de son bord périphérique supérieur 31, lequel est fixé par sertissage sur le bord supérieur 11 de cette cu- vette, - un plot cylindrique rigide 4 prolongé radiale- ment à son extrémité supérieure par un disque de support 5, l'ensemble de ces deux éléments 4 et 5 étant traversé par la portion inférieure d'un goujon fileté 6 dont la portion supérieure, en attente, sert à la fixation du moteur à supporter, - un anneau élastique 7 suffisamment épais pour transmettre les charges de l'organe porté à l'organe porteur sans s'affaisser, anneau qui est délimité par deux surfaces tronconiques évasées vers le bas et dont la petite base supérieure est adhérée à la fois contre la face latérale cylindrique du plot 4 et contre la face plane inférieure du disque 5, sa grande base inférieure étant adhérée contre la rondelle 3, - une cloche 8 délimitée par une jupe tronconique évasée vers le bas, cloche dont le sommet est fixé par ser- tissage sur l'extrémité inférieure du goujon 6, - une membrane ou soufflet 9 étanche et élastique- ment déformable disposé à l'intérieur de la cloche 8 et dont le pourtour est fixé de façon étanche contre le bord de cet- te cloche, - et une cloison 10 fermant ladite-cloche et dont le pourtour est également fixé de façon étanche sur le bord de cette cloche, ladite cloison divisant l'intérieur du boîtier en deux chambres, savoir une chambre de travail A extérieure à la cloche et une chambre de compensation B intérieure à celle-ci. 2577641 Un passage étranglé 11 fait conmmuniquer en permanence les deux chambres A et B entre elles et une masse liquide 12 remplit ces deux chambres A et B ainsi que ce passage 11. Dans le mode de réalisation illustré, le passage étranglé 11 est constitué par un trou évidé au centre de la cloison 10, laquelle est rigide. Mais cette cloison 10 pourrait également être verti- calement mobile ou déformable et alors associée à des moyens pour limiter ses débattements verticaux, moyens tels que des butées extérieures ou qu'une armature inextensible interne. Quant au passage étranglé 11, il pourrait également être constitué par un canal relativement long s'étendant par exemple selon un arc de cercle à l'intérieur d'un corps annulaire formant la base de la cloche 8 et dont les deux extrémités déboucheraient respectivement dans les deux cham- bres A et B. Les fixations étanches du soufflet 9 et de la cloison sur la cloche 8 sont avantageusement assurées par sertis- sage, le bord inférieur 81 de la cloche s'étendant d'abord radialement vers l'extérieur avant d'être rabattu vers le bas et vers l'intérieur de façon à envelopper et à enserrer les bords superposés de ces deux éléments. Le bourrelet annulaire formé par le bord 81 ainsi rabattu est lui-même revêtu jointivement par une garniture annulaire 13 en caoutchouc ou autre matériau élastique. Cette garniture 13 est évidée par une gorge annulaire présentant en section droite la forme d'un U ouvert vers l'axe du support et recouvre ainsi non seulement la face extérieure du bourrelet 81, mais aussi sa face supérieure et sa face inférieure: elle constitue ainsi un "sabot" an- nulaire pour le bourrelet 81, sabot propre à encaisser les contacts établis entre ce bourrelet 81 et les portées en regard, et ce dans toutes les directions, comme il sera précisé plus loin. Comme visible sur le dessin, la face 131 de ce sabot se trouve au-dessous du bord inférieur 32 de la rondelle 3, lequel bord est rabattu horizontalement vers l'axe du sup- port de façon à constituer une portée de contact de surface 6 2577641 suffisante pour ladite face 131. La face extérieure 132 du sabot 13 est disposée radia- lement en regard de la paroi cylindrique de la cuvette 1, à une petite distance de cette paroi. L'espace annulaire réservé entre ces deux portées en regard peut constituer au moins un étranglement pour le pas- sage du liquide circulant entre les deux portions haute et basse de la chambre A. Il peut être avantageux de régler les dimensions de cet étranglement en fonction des besoins de l'amortissement: c'est ainsi que, dans le mode de réalisation illustré, la demi-section axiale du sabot 13 présente extérieurement deux cornes qui définissent deux tels étranglementsen série. Bien que ce ne soit pas indispensable, la chambre C qui se trouve à l'intérieur de la cloche 8 au-dessus du soufflet 9, chambre qui est normalement pleine d'air, est avantageusement mise à l'air libre à travers un conduit 14 évidé axialement dans le goujon 6. L'ensemble des pièces ci-dessus décrites - à l'excep- tion de la patte 2 - sont de préférence de révolution autour d'un axe, dit "axe de support". Mais des formes générales planes autres que circulaires pourraient également être en- visagées, par exemple une forme ovale ou carree. Le fonctionnement du support décrit ci-dessus est le suivant. Lors des déplacements relatifs entre d'une part l'ensemble porteur constitué par le châssis et les éléments (1, 2) qui en sont solidaires et d'autre part l'ensemble porté constitué par le moteur et les éléments (46) qui en sont solidaires, le premier ensemble se rapproche et s'écar- te périodiquement du second selon la verticale. Lors de chaque rapprochement mutuel, une fraction eu liquide contenu dans la chambre A est refoulée, par déforma- tion de l'anneau 7, vers la chambre B à travers le passage 11, ce qui gonfle le soufflet 9 vers le haut; c'est l'inverse lors des écartements mutuels consécutifs. Dans le cas d'une sollicitation anormalement élevée 7 2577641 du moteur vers le haut (selon la flèche F) l'anneau 7 se déforme en flexion et en traction jusqu'à butée axiale de la portée 131 du sabot 13 contre le rebord 32 de la ron- delle. Cette butée s'établit d'abord progressivement grâce à la compressibilité du sabot 13, puis elle interrompt tota- lement la déformation de l'anneau 7 et empêche sa rupture ainsi que la destruction du support. Dans le cas au contraire d'une forte sollicitation du moteur vers le bas (selon la flèche G),l'anneau 7 com- mence par se déformer par flexion et compression jusqu'à la butée axiale de la base 133 du sabot 13 contre le fond de la cuvette 1: la déformation en question ne peut plus être poursuivie au-delà de cette butée. Enfin, dans le cas d'une sollicitation latérale horizontale (selon la flèche H) ou de basculement (selon la flèche K) c'est la tranche périphérique 132 du sabot 13 qui vient buter progressivement contre la portion transver- salement en regard de la paroi cylindrique de la cuvette 1, puis interdire toute déformation ultérieure de l'anneau 7 et donc son arrachement ou sa rupture. Ainsi, dans tous les cas o une sollicitation anor- malement élevée est exercée sur le moteur supporté, par exemple dans le cas d'une décélération brusque du véhicule,. on observe une interruption d'abord progressive et finale- ment extrêmement ferme et sûre des déformations du support interdisant sa destruction. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réa- lisation adopté, on dispose finalement d'un support dont la constitution et le fonctionnement résultent suffisamment de ce qui précède. Ce support présente sur ceux antérieurement connus l'important avantage d'assurer un ancrage très solide de la première pièce rigide sur la seconde, c'est-à-dire, dans l'application citée à titre d'exemple, du moteur sur le châssis du véhicule, vu la limitation par butée élastique 8 2577641 qui est imposée, dans un tel support, aux déformations de celui-ci lors de l'exercice de sollicitations anormalement élevées sur la masse supportée. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au con- traire, toutes les variantes, notamment: - celles o les coussins de caoutchouc ou autre ma- tière élastique destines à amortir les chocs entre le bour- relet 81 formé à la base de la cloche 8 et les portées en regard seraient prévus sur certaines au moins de ces portées au lieu de l'être sur ce bourrelet, ou en supplément à ceux prévus sur ce bourrelet, - celles o lesdits coussins, tout en demeurant de révolution autour de l'axe du support, auraient une épais- seur variable et non constante sur toute leur étendue de façon à obtenir des résistances à l'arrachement différentes selon les directions, - celles o, pour la même raison, les distances entre les portées respectives de la cloche et de la cuvette destinées à venir en contact mutuel en cas de sollicitations extremes seraient variables autour de l'axe du support, celles o la jupe de la cloche 8, au lieu d'être tronconique, présenterait au moins en partie une forme cylindrique de façon que le volume de la chambre de compen- sation B, chambre délimitée par le soufflet 9 lui-même logé dans cette cloche, puisse être plus important. - 9 2577641 REVENDICATIONS 1. Dispositif antivibratoire destiné à être in- terposé aux fins de support et d'amortissement entre deux éléments rigides, constitué par un boîtier étanche inter- posé entre les deux éléments rigides, boîtier comportant une cuvette rigide (1) solidarisable avec l'un des deux éléments rigides, une cloche rigide (8) solidarisable avec l'autre élément rigide, cette cloche étant plus petite que la cuvette et plongeant dans celle-ci, un anneau élastique épais de support (7) reliant la cuvette à la cloche, une membrane élastique (9) disposée à l'intérieur de la cloche et raccordée de manière étanche au bord de cette cloche, une cloison étanche (10) portée par ledit bord et divisant l'intérieur du boîtier en deux chambres, savoir une chambre de travail (A) extérieure à la cloche et délimitée par la cuvette, l'anneau, la cloche et la cloison, et une chambre de compensation (B) intérieure à la cloche et délimitée par la membrane et la cloison, ces deux chambres communi- quant entre elles en permanence par un passage étranglé (11), et une masse liquide (12) remplissant les deux chambres ainsi que le passage étranglé, caractérisé en ce que le bord de la cuvette (1) est prolongé par un rebord rigide (3) rentrant à l'intérieur de cette cuvette et en ce que le bord de la cloche (8) est lui-même terminé par un bourre- let extérieur (8) de dimensions telles qu'il ne puisse pas passer à travers l'ouverture délimitée par le susdit rebord (3). 2. Dispositif antivibratoire selon la revendica- tion 1, de révolution autour d'un axe, caractérisé en ce que le diamètre extérieur du bourrelet (81) est supérieur au diamètre intérieur du rebord rentrant (3). 3. Dispositif antivibratoire selon l'une quelcon- que des revendications I et 2, caractérisé en ce que le bourrelet (81) est recouvert par un sabot de caoutchouc ou analogue (13). 4. Dispositif antivibratoire selon la revendica- 2577641 tion 3, caractérisé en ce que le sabot (13) délimite avec la paroi de cuvette qui l'entoure au moins un passage an- nulaire étranglé. 5. Support antivibratoire selon l'une quelconque des précédentes revendications, pour lequel l'anneau épais (7) présente une forme générale tronconique, caractérisé en ce que le rebord rentrant (3) est constitué par une rondelle métallique de forme générale tronconique rentrant dans la cuvette (4) et rapportée sur cette dernière, et en ce que la grande base de l'anneau épais (7) est adhérée sur cette rondelle (3). 6. Support antivibratoire selon l'une quelconque des précédentes revendications, pour lequel l'anneau épais (7) présente une forme générale tronconique, caractérisé en ce que le sommet de la cloche (8) est rapporté sur la base d'un plot cylindrique rigide (4) et en ce que la petite base de l'anneau épais (7) est adhérée contre la paroi latérale de ce plot (4).