Brevet FR2587429A1 — publié le 19870320

La présente invention se rapporte à une cale hydroélastique destinée à relier à un support rigide un organe ou ensemble sur lequel s'exe'rcent des excitations de différentes natures. A titre d'exemple, une telle cale peut ëtre interposée entre un moteur et la structure d'un véhicule automobile. Elle s'applique plus particuliérement à une cale hydroélastique du type comprenant : deux armatures espacées l'une de l'autre suivant une première direction et reliées, respectivement au support et å l'organe ou ensemble à supporter; une masse de matériau élastomére disposée entre les deux armatures et délimitant, au moins en partie. une chambre de travail; et une chambre d'expansion reliée à la chambre de travail par au moins un conduit, ces deux chambres étant remplies au moins partiellement de liquide, dont le passage à travers le conduit produit un effet d'amortissement. Une cale de ce type ne comporte qu'une seule direction d'amortissement, qui correspond à l'axe de la cale.Si l'organe ou ensemble suspendu est soumis à des excitations orientées suivant une autre direction, par exemple perpendiculaire à la première. non seulement ces excitations ne sont pas amorties mais encore perturbent elles les caractéristiques d'amortissement suivant la première direction. Il est donc intéressant de disposer d'une cale possédant des caractéristiques d'amortissement suivant au moins une autre direction, perpendiculaire à la première. ces caractéristiques d'amortisse men; étant telles qu'elles permettent de conserver, en dynamique, le découplage entre les différentes directions considérées et par conséquent l'efficacité d'amortissement suivant ces différentes directions. Tel est le problème que cette invention vise à résoudre. L'invention concerne donc une cale du type précité, caractérisée en ce qu elle comporte au moins deux autres chambres de travail disposées entre les armatures et délimitées au moins en partie par la masse de matériau élastomère, ces deux autres chambres de travail étant remplies de liquide et reliées entre elles par au moins un conduit, mais indépendantes hydrauliquement de la première chambre de travail et de sa chambre d'expansion, de façon à réaliser un effet d'amortissement suivant au moins une direction perpendiculaire à la première. Suivant d'autres caractéristiques - la cale présentant un plan median de syme- trie parallèle à la première direction, les autres chambres de travail sont disposées au moins à peu près symétriquement par rapport à ce plan médian; - les autres chambres de travail sont déli- mitées par des cavités ménagées dans la masse de maté- riau élastomère et par un couvercle solidaire de l'une des armatures, le ou chaque conduit de liaison étant délimité entre ledit couvercle et ladite armature. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig,1 est une vue en coupe d'une cale, suivant la ligne 1-1 de la Fig.2; - la Fig.2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fiv.1; - la Fig.3 est une vue en coupe suivant la ligne 3-3 de la Fig.1; - la Figes est une vue analogue à celle de la Fig.3, pour une variante de réalisation comportant une chambre de travail supplémentaire; - la Fig.5 est un schéma montrant une ,'?utre disposition des conduits de communication entre les chambres de la cale représentée sur la Fig.4;; - la Fig.6 est une vue analogue à celle de la Fig.3, pour une variante de réalisation comportant deux chambres de travail supplémentaires; - la Fig.7 est un schéma montrant une autre disposition des conduits de communication entre les chambres de la cale représentée sur la Fig.6; - la Fig.8 est une vue en coupe analogue à celle de la Fig.1, suivant la ligne 8-8 de la Fig.9, pour une autre variante comportant deux chambres de travail supplémentaires; - la Fig.9 est un schéma montrant la disposition des conduits de communication entre les chambres de la cale représentée à la Fig.8. En se réferant aux Fig.1 à 3, une cale hydroélastique présente un plan médian de symétrie P, passant par un axe Z-Z'. Cette cale comporte un bloc en élastomère 1, adhérisé sur des armatures 2,3 et 4. Le bloc délimite une cavité centrale 5 qui débouche au travers de l'armature 2 et deux cavités 6,7 disposées autour de la cavité 5, symétriquement par rapport au plan P et débouchant du coté de l'armature 3. L'armature 2 comporte une partie plane 8, perpendiculaire à l'axe Z-Z', une partie cylindrique 9 centrée sur l'axe Z-Z' et deux oreilles 10 portant des vis 11 destinées à recevoir un organe ou un ensemble à isoler, non représenté. Un disque rigide 12, par exemple en plastique moulé, est engagé dans la partie cylindrique 9 de l'armature 2, pour être plaqué contre la partie plane 8 de cette armature. Une membrane 13, en matériau élastique, bordée et renforcée à sa périphérie par un insert 14 relativement rigide est emmanchée à force dans la partie cylindrique 9 de l'armature 2 en réali- sant l'étanchéité vis à vis de l'extérieur et l'immobilisation du disque 12. L'insert 14 est prolongé, latéralement, par deux oreilles 15 qui correspondent aux oreilles 10 de l'armature 2, ce qui assure une liaison positive par les vis 11. Le disque 12 délimite la cavité centrale 5 pour former une première chambre de travail A, tandis que l'espace formé entre le disque 12 et la membrane 13 constitue une chambre d'expansion B. La face du disque 12 en contact avec l'ar- mature 2 comporte une rainure 16 qui forme, avec l'armature, un conduit de communication entre les chambres A et B. La communication avec la chambre est assurée par un passage 17 ménagé une extrémité de la rainure 16. La communication avec la chambre B est assurée par un orifice 18 formé dans le disque 12, à l'autre ex trématé de la rainure 16, et débouchant dans la chambre 8. La rainure 16 se développe autour de la chambre A, sur presque un tour complet, de façon à former un conduit de grande longueur par rapport à se section. On entend par conduit de grande longueur. un conduit dont le rapport entre la longueur et le diamètre est supérieur à 20 et de préférence compris entre 20 et 50. Si le conduit a une section non circulaire, le diamètre considéré est celui d'un cercle ayant une surface égale à celle de la section réelle du conduit. Un couvercle 19, serti sur l'armature s de forme cylindrique centrée sur l'axe Z-Z', ferme les cavités 6,7 pour constituer deux chambres de travail C et D. L'armature 3 présente un embouti 20 qui forme avec le couvercle 19 un conduit dont une extrémité 21 débouche dans la chambre C. tandis que l'autre ex trématé 22 débouche dans la chambre D. Ce conduit se développe sur une grande partie d'une circonférence, de façon à avoir une grande longueur par rapport à sa dimension transversale moyenne. Une vis 23 permet la fixation de la cale sur un support fixe, non représenté. L'ensemble des chambres A,B,C et D est rempli de liquide, sans qu'il y ait de communication entre les chambres A,8, d'une part, et les chambres C,D d'autre part. La cale décrite permet d'obtenir des caractéristiques d'amortissement différentes et indépendantes l'une de l'autre, d'une part pour des excitations suivant la direction de l'axe Z-Z', d'autre part, pour des excitations radiales perpendiculaires au plan P. Dans le premier cas, les variations de volume et de pression sont identiques dans les chambres C et D,le transfert de liquide s'effectuant uniquement entre A et B par le conduit 16. Dans le second cas, les mouvements de liquide s'effectuent uniquement entre les chambres C et D, par le conduit 20, la chambre A ne subissant aucune variation de volume. Ce résultat est de plus obtenu par des moyens simples et une adaptation relativement peu coûteuse de cales existantes. La cale représentée Fig.4 ne diffère de la précédente que par la présence de trois chambres de travail C'.D' et E' , à la place des chambres C et D. Ces trois chambres sont disposées à peu prés à 120 l'une par rapport à l'autre. la chambre D' étant s-ymé- trLtJué par rapport au plan P, tandis que les.chambres C' ,E' sont symétriques l'une de l'autre par rapport à ce même plan P. De préférence, la chambre D' s'étend sur un angle au centre supérieur à ceux correspondant aux chambres C' et E'.Deux conduits 24,25 ménagés comme dans l'exemple précédent, et disposés symétri quement par rapport au plan P, relient les chambres C et D'. d'une part, et D et E d'autre part. Cepen- dant, ces chambres pourraient être reliées deux à deux par des conduits 26.27,28 comme représenté schémati- quement à la Fig.5. Dans cet exemple, la cale possède trois directions principales d amortissement perpendiculaires entre elles : une direction axiale Z-Z', une direction radiale X-X perpendiculaire au plan P et une direction radiale Y-Y' dans le plan P. La cale représentée Fig.6 comporte quatre chambres C".D",E",F~, à la place des chambres C et D du premier exemple. Ces chambres sont reliées par des conduits qui peuvent être disposés selon l'un des schémas représentés aux Fig.6 ou 7. Dans le cas de la Fig.6, la chambre C" et la chambre opposée E" sont reliées par un conduit 29 dans lequel débouchent éga- lement, d'une part, la chambre F" et, d'autre part. un conduit 30 qui s'étend jusqu'à la chambre D . Selon le schéma de la Fig.7, les quatre chambres débouchent dans un conduit annulaire 31. Cette cale présente également trois directions d'amortissement perpendiculaires entre elles. Dans le cas de la Fig.6, les caractéristiques d'amor- tissement pour les deux directions radiales X-X et Y-Y' peuvent être choisies indépendamment l'une de l'autre selon les dimensions des conduits de liaison. Dans le cas de la Fig.7, les caractéristiques d'amortissement sont identiques dans les deux directions radiales. Dans l'exemple des Fig.8 et 9, la cale comporte quatre chambres C",D",E",Fw identiques à celles de la Fig.6 et ces chambres sont reliées par des con duits 32,33 disposés en croix. La vis 23 est alors remplacée par deux vis 23' excentrées. Comme dans l'exemple de la Fig.6,les caractéristiques d'amortissement pour les deux directions radiales peuvent être choisies indépendamment l'une de l'autre, selon les dimensions des conduits de liaison. REVENDICATIONS 1. Cale hydroélastique destinée à relier à un support rigide un organe ou ensemble sur lequel s'exercent des excitations de différentes natures, cette cale comprenant : deux armatures (2;3..19) espacées l'une de l'autre suivant une première direction (Z-Z') et reliées, respectivement. au support et à l'organe ou ensemble à supporter; une masse de ma tériau élastomère (1) disposée entre les deux armatures et délimitant, au moins en partie, une chambre de travail (A > ; et une chambre d'expansion (8), reliée à la chambre de travail (A) par au moins un conduit (16), ces deux chambres étant séparées par une cloison rigide et remplies au moins partiellement de liquide dont le passage à travers le conduit (16) produit un effet d'amortissement. caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux autres chambres de travail (C,D;C',D',E'; C" ,D" ,E" .F" > disposées entre les armatures et délimitées, au moins en partie, par la mEsse de matériau élastomère (1). ces deux autres chambres de travail étant remplies de liquide et reliées entre elles par au moins un conduit (20;2s,25;26,27, 28; 29,30;31;32,33) mais indépendantes hydrauliquement - de la première chambre de travail et de sa chambre d'expansion, de façon à réaliser un effet d'amortissement suivant au moins une deuxième direction perpendiculaire à la première. 2. Cale hydroélastique suivant la revendication 1, présentant un plan médian de symétrie (P) parallèle à la première direction, caractérisée en ce que les autres chambres de travail sont disposées au moins à peu près symétriquement par rapport à ce plan médian (P). 3. Cale hydroélastique suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'il est prévu deux autres chambres de travail (C,D) symétriques l'une de l'autre par rapport au plan médian (P). 4. Cale hydroélastique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'il est prévu trois autres chambres de travail (C', D', E'). 5. Cale hydroélastique suivant la revendication 4, caractérisée en ce que l'une (D') des trois chambres est symétrique par rapport au plan (P > . tandis que les deux autres sont symétriques l'une de l'autre par rapport à ce même plan (P). 6. Cale hydroélastique suivant l'une quelconque des revendications s et 5, caractérisée en ce que l'une (D') des chambres est reliée à chacune des deux autres (C', E') par un conduit respectif (24,25 > . T. Cale hydroélastique suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que chaque chambre (C',D', E') est reliée à chacune des deux autres par un conduit (26,27,28). 8. Cale hydroélastique suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2. caractérisée en ce qu'il est prévu quatre autres chambres de travail (C", D",E",F") régulièrement réparties autour de l'axe (Z-Z') > de la cale. 9. Cale hydroélastique suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les deux chambres opposées (C",E") sont reliées par un conduit (29) dans lequel débouchent également, d'une part, une troisième chambre (F") et, d'autre part, un conduit (30) qui s'etend jusqu'à la quatrième chambre (O' > . 10. Cale hydroélastique suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les quatre chambres (C",D",E",F") débouchent dans un conduit annulaire (31). 11. Cale hydroélastique suivant la revendi cation 8, caractérisée en ce que les quatre chambres (C" ,D" ,E" F") sont reliées par des conduits en croix (32,33). 12. Cale hydroélastique suivant l'une quel conque des revendications 1 à Il, caractérisée en ce que les autres chambres de travail (C,D; C',D',E'; C",D",E",F") sont délimitées par des cavités (6) mé nagées dans la masse de matériau élastomère (1) et par un couvercle (19) solidaire de l'une (3.4 > des armatu res. le ou chaque conduit de liaison (20;24.25;26.27, 28; 29,30; 31; 32.33) étant délimité entre ledit cou vercle (19) et une partie adjacente de ladite armatu re (3). 13. Cale hydroélastique suivant l'une quel conque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que la cloison rigide est constituée par un disque engagé dans une partie cylindrique de l'une des arma tures. une rainure ménagée dans ce disque et limitée par une partie plane de cette même armature consti tuant le conduit de liaison entre les deux premières chambres. 14. Cale hydroélastique suivant la revendi cation 13. caractérisée en ce que le disque rigide est immobilisé contre ladite armature par une membrane souplx torde à- sa péripherie par un insert rqlative- ment rigide, emmanché à force dans la partie cylindri que de l'armature, la chambre d'expansion étant cons tituée par l'espace délimité entre le disque rigide et la membrane élastique.