Brevet FR2596123A1 — publié le 19870925

Perfectionnements aux manchons de-suDDort antivibratoires hydrauliques. L'invention concerne les manchons de support antivibratoires hydrauliques comprenant deux armatures rigides tubulaires s'entourant l'une l'autre et de préférence de révolution, coaxiales et concentriques au moins sous charge, armatures réunies entre elles par un corps en élastomère adhéré sur celles-ci et conformé de 10 façon à former au moins deux poches étanches entre les deux armatures, ces poches communiquant entre elles par un passage étranglé et étant remplies de liquide ainsi que ledit passage. De tels manchons sont destinés à être montés 15 entre deux pièces rigides solidarisables respectivement avec les deux armatures et susceptibles de subir l'une par rapport à l'autre des oscillations orientées selon une direction diamétrale D par rapport à l'axe commun aux deux armatures, l'ensemble étant agencé de façon 20 telle que, pour certaines au moins de ces oscillations, le liquide soit refoulé alternativement de l'une des poches vers l'autre et inversement à travers le passage étranglé, ce qui crée dans ce liquide un phénomène de résonance propre à amortir la transmission des oscilla25 tions de l'une des armatures à l'autre. Les manchons du genre en question sont par exemple destinés à être interposes entre, d'une part un châssis de véhicule et, d'autre part, le moteur à combustion intern'e ou le train avant ou arrière de ce 30 véhicule. Pour limiter l'amplitude des déformations du corps élastique réunissant les deux armatures d'un tel manchon, lors de l'exercice de fortes sollicitations selon la direction D sur l'une de ces armatures par 35 rapport à l'autre, il a déjà été proposé de faire comprendre respectivement à ces deux armatures deux portées propres à s'appliquer ou buter l'une contre l'autre selon ladite direction D. Dans les modes de réalisation connus des manchons ainsi définis, les portées en question délimitent respectivement deux portions distinctes d'une même poche. Ces modes de réalisation présentent l'inconvénient suivant: lors des fortes sollicitations mentionnées ci-dessus, en raison de la présence des portées de 10 butée à l'intérieur des poches hydrauliques, le passage étranglé risque d'être obturé par ces portées ellesmêmes et d'autres passages étranglés risquent d'être formés involontairement dans lesdites poches par lesdites portées. L'invention a pour but, surtout, de remédier à cet inconvénient et, dans les modes de réalisation préférés, de rendre les manchons considérés tels qu'ils assurent le filtrage de vibrations d 'amplitude relativement faible, savoir inférieures à 0,5 mm, et de fré20 quence relativement élevée, savoir supérieure à 20 Hz. A cet effet, les manchons du genre en question sont essentiellement caractérisés selon l'invention en ce que les portées destinées i venir en butée radiale l'une contre l'autre lors des fortes sollicitations 25 exercées radialement entre les deux armatures sont disposées axialement i l'extérieur des poches. Dans les modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - l'une des deux portées extérieures est formée par un anneau élastique continu rapporté sur l'une des deux armatures, -l'anneau élastique continu est monté à l'intérieur de l'armature externe et constitue un bourrelet axiale35 ment saillant compris par le corps en élastomère qui relie entre elles les deux armatures, - la seconde portée extérieure avec laquelle l'anneau continu coagit aux fins de butée radiale est une por-tion cylindrique de diamètre agrandi de l'armature intérieure prolongeant axialement un col rétréci de celle-ci, - l'armature intérieure est un tube rigide et le passage étranglé comprend un tronçon annulaire délimité extérieurement par une portion de ce tube et pour le restant par une bague de révolution logée jointivement 10 dans cette portion et présentant en demi-section axiale la forme d'un U ouvert radialement vers l'extérieur, l'étanchéité entre la-bague et le tube étant assurée par un fourreau en élastomère qui tapisse l'intérieur du tube et dans lequel est noyée la bague, 15 ledit tronçon annulaire du passage étranglé communiquant avec les poches à travers des lumières perforées dans le tube, - le tube selon l'alinéa précédent est perforé par d'autres lumières permettant de faire venir de moulage en 20 un seul bloc le fourreau en élastomère et le corps en élastomère qui relie entre elles les deux armatures, - une chambre à air délimitée par une paroi flexible et étanche ou un corps déformable analogue est prévu dans l'une au moins des poches, - chaque corps déformable s'étend le long de la face intérieure de l'armature-externe, dans un manchon comprenant plusieurs poches garnies chacune d'une chambre à air, une communication permanente est établie entre les différentes chambres 30 à air, -le corps déformable ci-dessus est constitué par un coussin en matière alvéolaire à cellules fermées. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui 35 s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire plusieurs modes de réalisation préférés de l'invention en se référant aux dessins ci-annexés d'une manière bien entendu non limitative. Les figures 1 à 3, de ces dessins, montrent un manchon antivibratoire hydraulique établi selon l'invention, respectivement en demi-coupe axiale selon I-I, figure 2, en demi-coupe transversale selon II-II, figure 1 et en demi-vue en bout selon la flèche III, figure 1. 10 Les figures 4 à 6 montrent une variante d'un tel manchon également conforme a l'invention respectivement en demi-coupe axiale selon IV-IV, figure 5, en demicoupe transversale selon V-V, figure 4 et en demi-coupe axiale selon VI-VI, figure 5. Les figures 7 à 9 montrent une autre variante, encore conforme i l'invention, respectivement en coupes axiales selon VII-VII et VIII-VIII, figure 9 et en coupe transversale selon IX-IX, figure 7. Dans chaque cas, le manchon comprend: - une armature métallique interne de révolution 1, -une armature métallique externe de révolution 2 coaxiale a l'armature 1 et entourant celle-ci, -et un corps en élastomère 3 reliant l'une à l'autre les deux armatures 1 et 2 en ménageant entre celles-ci 25 deux poches étanches 4, L'armature interne 1 est destinée à être solidarisée avec une broche (non représentée) qui la traverse jointivement alors que l'armature externe 2 est destinée à être solidarisée avec un palier 5, cette broche 30 et ce palier étant solidaires respectivement de deux éléments entre lesquels on désire monter un support antivibratoire, éléments tels qu'un moteur de véhicule et que le châssis de ce véhicule. Les deux poches 4 communiquent entre elles par 35 un passage étranglé 6. Ces deux poches et le passage étranglé sont remplis d'un liquide L. Dans les modes de réalisation des figures 1 à 6, les deux armatures 1 et 2 sont des tubes cylindriques et le passage étranglé 6 comprend, d'une part un tronçon annulaire délimité intérieurement par une gorge annulaire évidée dans la face externe du tube interne 1 et extérieurement par une bague 7 entourant jointivement ce tube 2 et, d'autre part, deux trous radiaux évidés dans ladite bague 7 et faisant communiquer le tronçon annu10 laire avec les deux poches 4. Le corps 3 est composé de deux rondelles épaisses identiques et parallèles réunies axialement entre elles par deux bras épais qui divisent le volume compris entre ces deux rondelles en les deux poches 4. s Pour limiter l'amplitude des déformations radiales du corps 3, on' rapporte sur les deux extrémités axiales du tube intérieur 1. extrémités faisant saillie en dehors dudit corps 3. deux disques rigides épais 8 euxmêmes entourés de jantes 9 en élastomère dont le 20 diamètre extérieur est légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'armature externe 2. Bien que cette armature externe 2 puisse déborder axialement au-delà du corps 3 et présenter ainsi des extrémités disposées radialement en regard des jantes 9, 25 ce n'est pas le cas dans les modes de réalisation illustrés sur les figures 1 à 6. Dans ce cas, après montage à force de l'armature 2 dans le palier 5, les deux jantes 9 se trouvent radialement en regard de plages cylindriques 10 de ce palier. 30 Lors des fortes déformations du manchon. dues à l'application de fortes sollicitations sur l'une des deux armatures 1 et 2 par rapport à l'autre selon la direction diamétrale D, qui est verticale sur les dessins, l'une au moins des jantes 9 vient buter selon 35 cette direction D contre la plage 10 en regard. Cette butée est effectuée progressivement grâce i l'élasticité du matériau constitutif des jantes. On obtient ainsi une limitation souple et efficace des déformations du manchon. En outre, vu la localisation des jantes 9 à 5 l'extérieur des poches 4, la butée de ces jantes contre les plages en regard ne s'accompagne d'aucun bouchage du passage étranglé 6, ni d'aucune créeation de passage étranglé supplémentaire, ce qui permet au manchon de jouer exactement en toutes circonstances le rôle amor10 tisseur pour lequel il a été conçu. On rappelle que, d'une façon connue en soi, ce râle amortisseur est rempli par refoulement alternatif du liquide L d'une poche 4 dans l'autre à travers le. passage étranglé 6 au rythme des oscillations à amortir, 15 lesquelles sont appliquées au support selon la direction D. laquelle est la direction de l'axe commun aux deux lumières terminant le passage étranglé 6. Les dimensions, dudit passage 6, et en particulier le rapport entre sa longueur et sa section, sont 20 déterminées à l'avance d'une façon telle que le refoulement alternatif mentionné engendre dans le liquide L un phénomène de résonance susceptible de s'opposer efficacement à la transmission, d'une armature à l'autre, d'oscillations d'amplitude et fréquence bien détermi25 nées. Dans la variante illustrée sur les figures 7 à 9, les jantes élastiques qui jouent le rôle de butées radiales sont des bourrelets 11 constituant les portions périphériques externes des parois annulaires comprises 30 par le corps 3, bourrelets adhéres contre la face interne de l'armature externe 2. Dans ce cas, les zones 12 de petit diamètre desdites parois sont amincies et rapprochées axialement l'une de l'autre de façon à dégager un espace annulaire 35 juste à l'intérieur de chaque bourrelet 11. L'armature interne 1 est constituée de son côté 2596 1 23 par un tube en forme de diabolo présentant un col central rétréci 14 et des extrémités axiales 15 cylindriques de plus grand diamètre disposées radialement en regard des bourrelets 11. Les zones amincies et rapprochées 12 sont adhérées sur la face externe de la zone annulaire évasée 16. du tube 1, qui raccorde le col 14 aux extrémités épanouïes 15. Cette conformation est avantageuse en ce qu'elle 10 permet aux zones élastiques 12 de travailler en flexion, et non seulement en compression lors de leurs déformations. Dans ce cas, le passage étranglé comprend encore un tronçon annulaire raccordé à deux lumières radiales. 15 Mais ici les deux lumières radiales sont évidées dans le col 14 du tube 1.et le tronçon annulaire est délimité extérieurement par la face intérieure de ce col et pour le restant par une bague annulaire 17 logée jointivement dans ledit col et présentant en demi20 section axiale la forme d'un U ouvert radialement vers l'extérieur. L'étanchéité entre la bague 17 et le col 14 est assurée par un fourreau 18 en élastomère tapissant intérieurement le tube 1. Ce fourreau est évidé axialement par un canal cylindrique 19 servant de logement à la broche de montage mentionnée cidessus. Pour assurer une bonne adhérence sur le tube 1 de l'ensemble des pièces en élastomère 11, 12 et 18, on 30 les fait venir de moulage en une seule pièce et l'on prévoit, évidées dans la zone évasée 16 du tube 1. des lumières de communication 20 qui sont elles-mêmes remplies d'élastomère lors dudit moulage. Avec cette construction des figures 7 à 9, on 35 peut facilement donner à la dimension axiale hors tout de la zone périphérique du manchon, y compris ses butées -7 extérieures, une valeur relativement petite, ce qui constitue un avantage important de ladite construction. C'est en effet au tube intérieur 1 que l'on doit donner la plus grande longueur axiale, vu que la mise en place du manchon entre les éléments à réunir par celuici fait intervenir en général un montage de ce tube intérieur entre les deux bras d'une chape. On peut noter à ce sujet que le diamètre agrandi des extrémités 15 du tube permet d offrir une relative10 ment grande surface d'appui pour le manchon ainsi pris en chape. Dans ce dernier mode de réalisation, comme dans les précédents, les déformations radiales de grande amplitude du manchon selon la direction D font intervenir 15 une application progressive des bourrelets 11 contre les tronçons terminaux 15 en regard du tube 1. Ces déformations sont ainsi limitées avec souplesse et efficacité. Dans des modes de réalisation perfectionnés, on 20 rend les manchons du genre décrit ci-dessus capables non seulement d'amortir des oscillations de relativement grande amplitude et relativement basse fréquence par création d'un phénomène de résonance dans le liquide qui circule dans le passage étranglé, mais également de 25 filtrer certaines vibrations d'amplitude plus petite, savoir inférieure à 0,5 mm et de fréquence plus élevée, savoir supérieure à 20 Hz, en évitant la mise en résonance du liquide dans le passage étranglé. A cet effet, on dispose dans l'une au moins des 30 poches 4 une chambre à air ou analogue 21 (voir figures 4 à 6) délimitée par une paroi mince étanche et flexible 22. L'introduction d'une telle chambre 21 dans les poches 4 ci-dessus est rendue possible par le fait que 35 les butées de limitation des déformations radiales ne sont plus contenues à l'intérieur de ces poches, mais sont lci disposées à l'extérieur desdites poches. La chambre 21 est par exemple constituée par un boyau tubulaire en caoutchouc contenant de l'air ou un autre gaz de préférence légèrement comprimé, décomposé transversalement en une portion centrale librement déformable et en deux portions latérales pincées respectivement entre, d'une part l'armature extérieure 2 et, d autre part, deux viroles métalliques 23 entourant les deux parois annulaires constitutives du corps 3. La chambre 21 peut être prévue dans une seule des poches 4. Dans le mode de réalisation illustré à titre d'exemple sur les figures 4 à 6, deux chambres 21 sont prévues dans respectivement les deux poches 4, ces deux 15 chambres étant constituées par deux tronçons d'un même boyau annulaire continu communiquant entre eux en permanence, ce pour quoi un passage est réservé pour la portion transversale centrale du boyau entre les bras radiaux constitutifs du corps 3 et l'armature externe 2, 20 ainsi que visible sur la figure 6: à cet effet les deux viroles 23 peuvent être réunies axialement entre elles par deux pontets décalés 24. Cette dernière formule présente l'avantage que tout gonflement de l'une des deux chambres 21 se traduit 25 automatiquement par un dégonflement de l'autre chambre et inversement. On comprend facilement que les déformations de relativement faible amplitude et de fréquence relativement élevée appliquées selon la direction D sur l'une 30 des deux armatures 1 et 2 ne se traduisent pas par un refoulement de liquide dans le passage étranglé 6 mais par une déformation de chaque chambre 21, ce qui permet d'éviter la transmission de ces vibrations à l'autre armature. La chambre à air ou à gaz 21 cidessus décrite o peut être remplacée par tout corps déformable analogue tel qu'un coussin en matériau alvéolaire à cellules fermées. Sur les figures 1 à 3 et 7 à 9, on voit en 25 un 5 tronçon de tube rigide encageant le corps en élastomère 3 et évidé radialement en regard des poches 4 pour permettre le démoulage radial de noyaux destinés à former ces poches dans ledit corps. C'est sur ce tube 25 qu'est emmanchée à force l'armature externe 2, alors que 10 le tout est par exemple immergé dans un bain de liquide L, ce qui assure le remplissage du manchon en ce liquide. L'étanchéité entre ce tube 25 et l'armature 2 est asurée par des nervures ou bordures en élastomère 15 formées dans le corps 3: à cet effet on exerce un rétreint radial sur les éléments rigides constitutifs du tube 25, éléments prévus plus étroits que les plages dudit corps 3 qu'ils encagent, ce qui fait apparaître lesdites nervures par débordement radial le long de ces 20 éléments. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement de manchons antivibratoires hydrauliques dont la constitution, le fonctionnement et les avantages résultent suffisamment 25 de ce qui précède. 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 30 en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 11, REVENDICATIONS 1. Manchon de support comprenant deux armatures rigides tubulaires (1,2) s'entourant mutuellement, réunies entre elles par un corps en élastomère (3) adhéré 5 sur elles et conformé de façon à former au moins deux *poches étanches (4), ces poches communiquant entre elles par un passage étranglé (6) et étant remplies de liquide (L) ainsi que ledit passage, et des portées étant prévues respectivement sur les deux armatures pour venir en butée radiale l'une contre l'autre selon la direction (D) de travail hydraulique du support lors de l'exercice de fortes sollicitations radiales entre ces deux armatures selon cette direction, caractérisé en ce que ces portées (9,10: 11.15) sont disposées axialement 15 à l'extérieur des poches (4). - 2. Manchon de support selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des deux portées extérieures est formée par un anneau élastique continu (9,11) rapporté sur l'une des deux armatures (1,2). 3. Manchon de support selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'anneau élastique continu (11) est monté à l'intérieur de l'armature externe (2) et constitue un bourrelet axialement saillant compris par le corps en élastomère (3) qui relie entre elles les 25 deux armatures. 4. Manchon de support selon la revendications 3, caractérisé en ce que la seconde portée extérieure avec laquelle l'anneau continu (11) coagit aux fins de butée radiale est une portion cylindrique de diamètre agrandi 30 (15) de l'armature interne (1) prolongeant axialement un col rétréci (14) de celleZci. 5. Manchon de support selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que l'armature interne est un tube rigide (1) et en ce que le 35 passage étranglé (6) comprend un tronçon annulaire délimité extérieurement par une portion (14) de ce tube et 2 596123 pour le restant par une bague de révolution (17) logée jointivement dans cette portion et présentant en demisection axiale la forme d'un U ouvert radialement vers l'extérieur, l'étanchéité entre la bague et le tube 5 étant assurée par un fourreau en élastomère (18) qui tapisse l'intérieur du tube et dans lequel est noyée la bague, ledit tronçon annulaire du passage étranglé communiquant avec les poches à travers des lumières perforées dans le tube. 6. Manchon de support selon la revendication 5, caractérisé en ce que le tube rigide (1) est perforé par d'autres lumières (20] permettant de faire venir de moulage en un seul bloc le fourreau en élastomère (18) et le corps en élastomère (3) qui relie entre elles les 15 deux armatures. 7. Manchon de support selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce qu'une chambre a air (21) délimitée par une paroi flexible et étanche (22) ou un corps déformable analogue est prévu 20 dans l'une au moins des poches (4). 8. Manchon de support selon la revendications 7, caractérisé en ce que chaque corps déformable s étend le long de la face interne de l'armature extérieure (2). 9. Manchon de support selon l'une quelconque des 25 revendications 7 et 8, comprenant plusieurs poches (4) garnies chacune d une chambre à air (21], caractérisé en ce qu'une communication permanente est établie entre les différentes chambres à air. 10. Manchon de support selon 1-'une quelconque 30 des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que le corps déformable est constitué par un coussin en matériau alvéolaire à cellules fermées.