Brevet FR2590344A1 — publié le 19870522

*1 Perfectionnements aux amortisseurs hydrauliques. L'invention concerne les dispositifs destinés à être interposés aux fins de soutien et d'amortissement entre deux éléments rigides individuellement soumis à certaines oscillations et/ou vibrations, l'amortissement faisant intervenir le refoulement d'un liquide à travers un passage étranglé. A titre d'exemple non limitatif, on indique que de tels dispositifs 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 irrégularités et variations de déclivité du sol lors de la circulation du véhicule sur ce sol que les vibrations dues au fonctionnement du moteur. L'invention concerne plus particulièrement, par- mi les dispositifs du genre en question, ceux qui com- portent un boîtier étanche interposé entre les deux éléments rigides, boîtier comportant une embase rigide solidarisable avec l'un des deux éléments rigides, un anneau rigide solidarisable avec l'autre élément rigide, une paroi élastique d'allure tronconique résistante à la compression axiale et reliant de manière étanche l'emba- se à l'anneau et une membrane flexible raccordée de manière étanche à l'anneau, l'intérieur de ce boîtier étant divisé, par une cloison étanche raccordée à l'an- neau entre la paroi tronconique et la membrane, en deux chambres, savoir une chambre de travail du côté de la paroi tronconique et une chambre de compensation du côté de la membrane, ces deux chambres communiquant entre elles en permanence par le passage étranglé ci-dessus, lequel est ménagé entre les deux chambres et une masse liquide remplissant les deux chambres ainsi que le pas- sage étranglé. Avec un tel support, les oscillations ou vibra- tions créées entre les deux éléments rigides ont pour effet de rapprocher et d'écarter axialement à tour de rôle ces deux éléments l'un de l'autre, et donc de re- fouler le liquide de l'une des deux chambres dans l'au- tre à travers le passage étranglé et inversement: les cotes de ce passage, et en particulier sa longueur axiale et sa section, sont déterminées en fonction de la fréquence des phénomènes à amortir ou filtrer de façon telle que ces phénomènes créent dans la masse de liquide circulant dans ledit passage un effet de résonance propre à assurer l'amortissement ou filtrage désiré. Dans les modes de réalisation connus de tels dispositifs, ceux-ci sont interposés à la façon de sup- ports, c'est-à-dire selon une direction verticale ou peu inclinée sur la verticale, entre les deux éléments rigi- des, de façon telle que le poids de l'élément supporté soit transmis à l'élément porteur en comprimant axiale- ment la paroi tronconique. L'invention concerne les variantes selon les- quelles les dispositifs du genre en question sont desti- nés à travailler selon une direction horizontale ou peu inclinée sur l'horizontale, et ce indifféremment selon les deux sens de cette direction, la paroi tronconique n'étant pratiquement pas sollicitée axialement pour la position moyenne du dispositif. Le dispositif considéré n'assure plus alors entre les deux éléments rigides une fonction de support à proprement parler, mais une fonction de soutien ou maintien horizontal en ramenant constamment l'élément soutenu mobile vers une position moyenne de repos par rapport à l'élément souteneur fixe. Une application particulièrement avantageuse d'un tel dispositif de soutien est celle pour laquelle ce dispositif sert à amortir les à-coups de couple en- gendrés dans le moteur d'un véhicule par les changements de régime brusques de ce moteur. C'est une telle application qui fait l'objet de la figure 1, sur laquelle a été schématisé l'avant d'un véhicule équipé d'un moteur transversal 1. Ce moteur, abrité par le capot 2, est monté sur le châssis 3 par l'intermédiaire de supports amortis- seurs 4 qui peuvent être du type hydraulique ci-dessus décrit. Lors des reprises du moteur, le couple exercé sur son arbre, d'axe A, subit des à-coups, lesquels sont transmis à l'ensemble de ce moteur, et il en est de même, mais en sens inverse, pour certaines décélérations brusques. Les sollicitations angulaires correspondant à ces à-coups ont été représentées par les flèches F au niveau d'un dispositif de soutien complémentaire 5 situé à l'arrière du moteur, au-dessus de l'axe A, et servant à relier ce moteur à une portion verticale du tablier 6 du véhicule ou de l'ossature de ce tablier. La direction de ces flèches F est peu inclinée sur l'horizontale et ici longitudinale par rapport au véhicule et le dispositif de soutien 5 considéré doit assurer solidement la liaison moteur-tablier tout en amortissant le efforts brusquement appliqués sur lui selon lesdites flèches F dans l'un ou l'autre sens. Ce sont les dispositifs de soutien horizontal de ce genre qui sont concernés par l'invention. Les supports définis plus haut ne donnent pas satisfaction pour la constitution de tels dispositifs de soutien du fait que leurs parois tronconiques ne tra- vaillent avec sécurité que dans le sens de leur compres- sion axiale. Or, si ces parois sont comprimées axialement en permanence dans le cas d'un support vertical, elles ne le seraient que pour l'un des deux sens de travail dans le cas d'un soutien horizontal, étant au contraire sol- licitées à la traction axiale pour le sens contraire. L'invention a pour but, surtout, de remédier à cet inconvénient en améliorant la sécurité de fonction- nement des dispositifs amortiseurs considérés. A cet effet, les dispositifs amortisseurs du genre en question selon l'invention sont essentiellement caractérisés en ce qu'ils comportent en plus des élé- ments décrits ci-dessus, une seconde paroi élastique d'allure tronconique résistant à la compression axiale et orientée en sens inverse de la première, les petites bases de ces deux parois tronconiques étant juxtaposées axialement et solidarisées toutes les deux avec l'embase rigide et la grande base de la seconde paroi rigide étant elle-même solidarisée avec l'anneau rigide par une ossature rigide extérieure. Dans des modes de réalisation. préférés on a recours, en outre, à l'une et/ou à l'autre des disposi- tions suivantes: - une plaque transversale rigide solidaire de l'embase est interposée entre les deux petites bases des deux parois tronconiques et présente une section trans- versale extérieure plus grande que la section transver- sale intérieure de l'extrémité axiale, de l'ossature rigide, qui est située du côté de la grande base de la seconde paroi tronconique; - dans un dispositif selon l'alinéa précédent, l'ossature rigide est continue et étanche et délimite avec les faces extérieures des deux parois tronconiques une chambre annulaire remplie de liquide, la plaque dé- limitant avec la portion d'ossature qui l'entoure un passage étranglé pour le circulation de ce liquide. L'invention comprend, mises à part ces disposi- tions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limita- tive. Comme déjà dit, la figure 1 de ce dessin montre schématiquement l'avant d'un véhicule équipé d'un dis- positif de soutien horizontal établi selon l'invention. La figure 2 montre un tel dispositif en coupe axiale. D'une façon connue en soi, le dispositif consi- déré, désigné généralement par la référence 5, comprend: - un plot central rigide 7 solidaire d'un goujon de fixation 8, - un anneau rigide 9 prolongé extérieurement par des pattes de fixation 10 elles-mêmes évidées par des lumières 11, - une paroi élastique épaisse 12 en caoutchouc délimitée intérieurement et extérieurement par des surfaces tronconiques, paroi dont les deux extrémités sont adhérées respectivement sur le plot 7 et sur l'anneau 9, - une membrane flexible 13 dont le pourtour est raccordé de façon étanche à l'anneau 9, - une cloison rigide 14 perforée en son centre en 15 et interposée axialement entre la paroi épaisse 12 et la membrane 13, cloison dont le pourtour est raccordé de façon étanche à l'anneau 9, et - une masse liquide 16 remplissant le volume in- térieur au boîtier étanche ainsi constitué, y compris le passage 15. On fait comprendre en outre ici à ce dispositif: - une seconde paroi élastique épaisse 17 en caoutchouc orientée en sens inverse de la paroi 12, la petite base de cette seconde paroi 17 étant juxtaposée axialement à la petite base de ladite paroi 12 et adhé- rée comme cette dernière sur le 'plot central 7, lequel est allongé axialement en conséquence, et - une ossature rigide extérieure 18 qui relie la grande base de la seconde paroi épaisse 17 à l'anneau 9. Pour l'application évoquée ci-dessus du soutien longitudinal arrière supérieur d'un moteur transversal 1, schématisée sur la figure 1, le goujon 8 est fixé sur un talon 19 solidaire dudit moteur 1 et les deux pattes sont fixées à l'aide de systèmes boulons- écrous 20 ou analogues traversant les lumières 11 sur une portion verticale. du tablier 6, portion elle-même traversée par le dispositif concerné. Dans ces conditions, pour l'état neutre ou de repos de ce dispositif, aucune des deux parois troncon- iques 12 et 17 n'est sollicitée élastiquement ni à la compression axiale ni à la traction axiale. A partir de cet état de repos, toute sollicita- tion angulaire exercée sur la partie haute du moteur 1 vers l'arrière (vers la droite sur les figures) se tra- duit par un fonctionnement du dispositif de soutien analogue à ceux des supports connus, ce fonctionnement faisant intervenir une compression axiale de la première paroi tronconique 12. La seconde paroi tronconique 17 est alors solli- citée axialement à la traction, mais avec une amplitude très limitée qui correspond exactement à l'amplitude de la déformation axiale sous compression de la première paroi. A l'inverse, une sollicitation angulaire orien- tée selon le sens inverse du précédent, c'est-à- dire vers la gauche sur les figures, se traduit par une compression axiale de la seconde paroi 17 et par une traction axiale d'amplitude limitée de la première paroi 12. Ainsi, dans tous les cas, l'essentiel de l'effet élastique de déformation est encaissé par l'une des deux parois tronconiques travaillant à la compression et l'existence même de cette paroi limite à une valeur rai- sonnable la sollicitation à la traction de l'autre pa- roi. Pour accroître encore la sécurité du dispositif, on prévoit avantageusement, entre les deux parois tron- coniques, une plaque rigide transversale 21 solidaire du plot 7, cette plaque étant trop grande pour pouvoir pas- ser à travers l'ouverture de l'ossature 18 située du côté de la grande base de la seconde paroi 17. Ainsi, même si les deux parois tronconiques sont détruites, le moteur 1 demeure accroché au tablier 6 par butée de la plaque 21 contre la face interne de l'ouver- ture transversale de l'ossature 18. Dans chaque cas, l'amortissement des oscilla- tions et/ou vibrations s'effectue de la manière usuelle par étranglement du liquide 16 dans le passage 15. Au moins un amortissement complémentaire ajusté sur une fréquence autre que celle prise en compte par le passage 15 peut être avantageusement prévu, par exemple en constituant, d'une façon connue en soi, une portion de la face intérieure qui délimite le boîtier étanche rempli du liquide 16 par une cloison déformable ou mobi- le à amplitude de débattement limitée. Selon un autre perfectionnement, la chambre an- nulaire délimitée par les faces extérieures des deux parois tronconiques 12 et 17 et par la face intérieure de l'ensemble ossature 18-anneau 9 est prévue étanche, on ménage à l'intérieur de cette chambre un espace an- nulaire 22 de largeur radiale prédéterminée entre le pourtour de la plaque 21 et la portion de paroi qui l'entoure et on remplit ladite chambre d'un liquide amortisseur 23. L'étranglement de ce liquide 23 dans le passage 22 lors des déformations du dispositif peut être exploi- té pour amortir l'un des phénomènes oscillatoires ou vibratoires susceptibles de se manifester et non amortis autrement. Dans cette derniere construction, l'ossature 18 et l'anneau 9 se présentent tous deux sous la forme de coquilles annulaires comportant toutes les deux une col- lerette radiale prolongée extérieurement par les pattes de fixation 10 perforées. Ces deux coquilles sont assemblées de façon étanche l'une contre l'autre par soudure de ces colle- rettes l'une sur l'autre. La face intérieure desdites coquilles est avan- tageusement tapissée par un revêtement protecteur en caoutchouc 24 venu de moulage avec les parois 12 et 17 correspondantes. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement un dispositif amortisseur de soutien horizontal dont la constitution, le fonctionnement et les avantages résultent suffisamment de ce qui précède. Comme il va de soi, l'invention ne se limite au- cunement aux modes de réalisation et d'application qui ont été décrits ci-dessus. Elle s'étend, au contraire, à toutes les varian- tes envisageables et, en particulier: - a celles o les parois annulaires d'allure tronco- nique résistant à la compression axiale seraient délimitées intérieurement et/ou extérieurement par des faces ayant une forme autre que tronconique, c'est-à-dire de révolution avec une demi-section axiale en forme de segment de droite oblique, ladite forme pouvant par exemple être encore de révolution et évasée, mais avec une demi-section axiale en forme de C ou de S, ou bien être encore annulaire et évasée, mais non de révolution, - a celles o le passage étranglé qui fait communiquer les deux faces de la cloison rigide 14, au lieu d'être constitué par un trou 15 évidé au centre de cette cloison, serait constitué d'une façon connue en soi par un canal en arc de cercle s'étendant autour de la- dite cloison, - et a celles ou une portion de la chambre de travail serait délimitée d'une façon connue en soi par une cloison mobile ou déformable susceptible de se dépla- cer ou déformer perpendiculairement à elle-même, avec une amplitude limitée à une valeur faible, notamment de l'ordre de 0,5 mm, de façon à filtrer certaines vibrations de petite amplitude et de fréquence relati- vement élevée. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à être interposé aux fins de soutien et d'amortissement entre deux éléments rigi- des, comprenant un bottier étanche interposé entre les deux éléments rigides, bottier comportant une embase rigide (7) solidarisable avec l'un des deux éléments rigides, un anneau rigide (9) solidarisable avec l'autre élément rigide, une paroi élastique (12) d'allure tron- conique résistante à la compression axiale et reliant de manière étanche l'embase à l'anneau, et une membrane flexible (13) raccordée de manière étanche à l'anneau, l'intérieur de ce bottier étant divisé, par une cloison étanche (14) raccordée à l'anneau entre la paroi tronco- nique et la membrane, en deux chambres communiquant en- tre elles en permanence par un passage étranglé (15), et une masse liquide (16) remplissant les deux chambres ainsi que le passage étranglé, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une seconde paroi élastique (17) d'al- lure tronconique résistant à la compression axiale et orientée en sens inverse de la première (12), les peti- tes bases de ces deux parois tronconiques étant juxtapo- sées axialement et solidarisées toutes les deux avec l'embase rigide (7), et une ossature rigide extérieure (18) reliant la grande base de la seconde paroi rigide à l'anneau rigide (9). 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'une plaque transversale rigide (4) soli- daire de l'embase (7) est interposée entre les deux petites bases des deux parois tronconiques (12,17) et présente une section transversale extérieure plus grande que la section transversale intérieure de l'extrémité axiale, de l'ossature rigide (18), qui est située du côté de la grande base de la seconde paroi tronconique (17). 3. Dispositif selon la revendication 2, caracté- risé en ce que l'ossature rigide (18) est continue et il étanche et délimite avec les faces extérieures des deux parois tronconiques (12,17) une chambre annulaire rem- plie de liquide (23), la plaque (21) délimitant avec la portion d'ossature qui l'entoure un passage étranglé (22) pour le circulation de ce liquide.