Brevet FR2605694A1 — publié le 19880429

Perfectionnements aux disPositifs antivibratoires hvdrauliaues. L'invention est relative aux dispositifs antivibratoires hydrauliques destinés a etre interposés aux fins d'amortissement et de liaison ,voire de support, entre deux éléments rigides tels qu'un châssis de véhicule et que le moteur de ce véhicule. Elle concerne plus particulièrement, parmi ces dispositifs, ceux qui comportent - deux armatures rigides solidarisables respectivement avec les deux éléments rigides a réunir, - un corps en élastomère reliant entre elles les deux armatures et formant au moins en partie avec celles-ci deux chambres étanches, - un passage étranglé faisant communiquer les deux cham bres entre elles, - une masse de liquide remplissant les deux chambres et le passage étranglé, - et un clapet rigide mobile délimitant en partie l'une des deux chambres, ledit clapet étant monté sur son siège avec une possibilité de débattement limitée et étant propre à contrôler la communication entre ladite chambre et une autre chambre, qui peut hêtre la seconde des deux chambres ci-dessus. Comme on le sait, avec un tel dispositif, - les oscillations de relativement grande amplitude et relativement basse fréquence telles que celles dues au "hachis" engendré sur le véhicule par les cahots de la route ont pour effet de refouler le liquide de l'une des deux chambres dans l'autre et inversement å tra vers le passage étranglé, avec mise en résonance de la masse liquide ainsi refoulée lorsque la fréquence des dites oscillations atteint une valeur prédéterminée qui est fonction du rapport entre la longueur axiale et la section droite du passage étranglé, cette mise en résonance assurant un excellent amortissement des oscillations concernées, - les vibrations de relativement petite amplitude et relativement haute fréquence, telles que celles dues au fonctionnement du moteur au ralenti, se traduisent par des vibrations du clapet susceptibles, elles aussi, d'amortir les vibrations en cause. La présente invention a pour but, surtout, de simplifier la fabrication et le montage du clapet mobile, ce qui réduit le coût du dispositif le comportant. A cet effet, un dispositif antivibratoire du genre en question est essentiellement caractérisé selon l'invention en ce que le siège de son clapet présente une surface annulaire interne comprenant deux tronçons tronconiques ou sensiblement tels de révolution de conicités opposées raccordés l'un à l'autre le long de leurs petites bases et en ce que ledit clapet est fabriqué par moulage direct à chaud sur un tel siège, les matériaux constitutifs du siège et du clapet étant choisis de façon telle que le simple retrait différentiel subi entre ce siège et ce clapet lors du refroidissement consécutif au moulage crée automatiquement entre ces deux pièces le jeu axial correspondant aux débattements d'amplitude limitée du clapet sur son siège. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - le demi-angle au sommet de chacun des deux tronçons tronconiques délimitant le siège du clapet est compris entre 30 et 60', étant de préférence de l'ordre de 45 , - le clapet présente la forme générale d'un disque mince et plat prolongé à sa périphérie par deux viroles tronconiques, - le clapet et son siège présentent un plan de symétrie transversal médian, - le siège est constitué en aluminium, - le clapet est constitué en une polyamide ou super polyamide, - le clapet est constitué en une résine polyacétal. L'invention comprend, mises a part ces dispositions 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 limitative. La figure 1, de ce dessin, montre en coupe axiale un support antivibratoire hydraulique établi selon l'invention. La figure 2 montre également en coupe axiale, à plus grande échelle, la portion centrale de ce support. La figure 3 montre, à encore plus grande échelle, une partie de ladite portion centrale. D'une façon connue en soi, le support considéré comprend - une embase rigide 1 constituée par un plot central prolongé vers le haut par un goujon 12 en attente, - un anneau rigide 2 constitué par deux plaquettes annu laires soudées l'une contre l'autre, chacune de ces plaquettes étant délimitée intérieurement par un bord rabattu 21 et étant prolongée vers l'extérieur par deux pattes 22 elles-mêmes perforées par des trous de fixation 23, - une paroi tronconique épaisse en caoutchouc 3 présen tant une bonne résistance à la compression axiale de façon à jouer un rôle de "support" et reliant de façon étanche l'embase 1 à l'anneau 2, - un soufflet mince et flexible 4 relié de façon étanche à l'anneau 2 et délimitant un boitier fermé avec cet anneau, la paroi 3 et l'embase 1, - un capot rigide 5 de protection du soufflet dont le pourtour est fixé sur l'anneau 2, - une cloison rigide intermédiaire 6 divisant le boîtier en deux chambres, savoir une chambre de travail A du côté de la paroi 3 et une chambre de compensation B du côté du soufflet 4, - un passage étranglé 7 reliant les deux chambres A et B entre elles, passage de préférence évidé dans le pour tour rigide de la cloison intermédiaire 6, - une masse de liquide remplissant les deux chambres et le passage étranglé, - et un clapet rigide 8 constituant une portion de la cloison intermédiaire 6 et monté sur un siège fixe 9 faisant partie de cette cloison de façon telle que l'amplitude de ses débattements axiaux soit limitée à une valeur inférieure à 1 mm et de préférence de l'or- dre de 0,5 mm. L'ensemble des plages periphériques du soufflet flexible 4, du capot 5 et de la cloison intermédiaire 6 sont serties l'une contre l'autre par rabattement du rebord 21 compris par l'une des deux plaquettes constitutives de l'anneau 2 contre l'autre plaquette, le rebord 21 de cette autre plaquette étant, quant à lui, noyé dans la grande base de la paroi tronconique épaisse 3. Le siège 9 du clapet est ici constitué par une bague de révolution dont la face interne est composée de deux tronçons tronconiques T (figure 3) de conicités opposées raccordés l'un à l'autre le long de leurs petites bases par l'intermédiaire éventuellement d'une surface de raccordement C d'allure cylindrique. Le clapet 8 se presente sous la forme d'un disque rigide relativement plat et mince prolongé à sa périphérie par deux collerettes tronconiques chevauchant avec un jeu i les deux tronçons T du siège 9. Le jeu i en question est automatiquement créé par le stratagème suivant. On moule directement à chaud le clapet 8 sur son siège 9 et l'on choisit les matériaux constitutifs de ces deux éléments de façon telle que le jeu désiré soit automatiquement créé entre eux par la différence entre leurs retraits thermiques respectifs lors du refroidissement consécutif au moulage. En raison de la forme plate du clapet, dont la dimension transversale est de l'ordre de 10 fois supérieure à la dimension axiale, le retrait différentiel signalé ci-dessus entre ce clapet et son siège est surtout observable selon une direction transversale ou radiale, comme représenté en jt sur la figure 3. Du fait de la forme tronconique des faces parallèles en regard délimitant le jeu produit, la valeur de ce veu selon la direction axiale est liée à sa valeur transversale jt par la formule jt j a tga dans laquelle a est le demi-angle au sommet du tronc de cône consideré. C'est cette valeur axiale ia du jeu qui définit la course des débattements axiaux du clapet sur son siège. On voit qu'en jouant sur l'angle a, on peut modifier la valeur de cette course ja, pour une valeur donnée du jeu transversal En particulier, le jeu axial j a est rendu égal au jeu transversal jt si l'angle a est égal à 45-. il est a noter que cette valeur commune aux deux jeux j a et jt est nettement supérieure a l'épaisseur véritable e du jeu i produit entre le clapet et son siège, épaisseur comptée perpendiculairement aux faces en regard de ces deux éléments : plus précisément, ladite valeur commune est égale a 2 e. Plus l'angle a est petit, plus le rapport entre les deux jeux ia et -a est grand. Mais on est limité dans cet accroissement du jeu axial par la nécessité d'assurer un accrochage solide et définitif du clapet sur son siège, ce qui implique que l'angle a dépasse une valeur minimum, par exemple de l'ordre de 30 degres. A l'autre extrémité de la gamme, ledit angle a dépasse rarement 60 degrés. Le clapet et son siège sont de préférence tous les deux symétriques par rapport & un plan transversal médian. Le siège 9 est de préférence constitué en métal, ce métal étant choisi inattaquable par le liquide de remplissage : il s'agit par exemple de l'aluminium ou d'un alliage d'aluminium. Le matériau constitutif du clapet 8 est avantageusement une matière plastique dont la température de moulage est de l'ordre de 150' C, matière telle qu'un polyamide ou superpolyamide, ou encore qu'une résine polyacétal. Apres moulage et refroidissement, le clapet peut etre traité de manière à empêcher en cours de service son gonflement par le liquide d'amortissement, effet qui tendrait à réduire la valeur du jeu. La bague constitutive du siège 9 pourrait former une seule pièce avec le reste de la cloison intermédiaire 6. Mais, dans le mode de réalisation illustré, cette bague est indépendante du reste de la cloison 6 et elle est sertie par emmanchement à force ou soudage dans une gorge annulaire prévue au centre de ladite cloison, ce qui facilite la fabrication du clapet. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement un dispositif antivibratoire hydraulique dont la constitution, le fonctionnement et les avantages résultent suffisamment de ce qui précède. Comme il va de soi, 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 contraire, toutes les variantes, notamment - celles où le clapet délimitant une portion de la chambre de travail A serait prévu, non pas sur la cloison intermédiaire 6, mais en un autre emplacement de la face interne de ladite chambre, et en particulier au voisinage de l'embase 1, ce clapet contrôlant alors la communication entre la chambre A et une troisième chambre (non représentée), cette troisième chambre étant également déformable et délimitée à cet effet par une nouvelle membrane flexible étanche dont la face extérieure à la chambre considérée délimiterait une chambre à air ou serait mise à l'air libre, - celles ou le dispositif antivibratoire considéré serait un manchon travaillant essentiellement selon une direction diamétrale et pour lequel les deux armatures rigides seraient tubulaires, s'entourant l'une l'autre, et de préférence de révolution et coaxiale au moins sous charge, - et celles où l'ensemble des deux tronçons tronconiques délimitant le clapet serait remplacé par une surface de forme légèrement différente telle que la portion intérieure d'un anneau torique. REVENDICATIONS 1. Dispositif antivibratoire hydraulique destiné à être interposé entre deux éléments rigides, comportant deux armatures rigides (1, 2) solidarisables respectivement avec les deux éléments rigides à réunir ; un corps en élastomère (3) reliant entre elles les armatures et formant au moins en partie avec celles-ci deux chambres étanches (A, B) un passage étranglé (7) faisant communiquer les deux chambres entre elles ; une masse de liquide (L) remplissant les deux chambres et le passage étranglé ; et un clapet rigide mobile (8) délimitant en partie l'une des deux chambres, ledit clapet étant monté sur son siège (9) avec une possibilité de débattement limitée et étant propre à contrôler la communication entre ladite chambre et une autre chambre, caractérisé en ce que le siège (9) présente une surface annulaire interne comprenant deux tronçons tronconiques ou sensiblement tels de révolution (T) de conicités opposées raccordés l'un à l'autre le long de leurs petites bases et en ce que le clapet (8) est fabriqué par moulage direct à chaud sur un tel siège, les matériaux constitutifs du siège et du clapet étant choisis de façon telle que le simple retrait différentiel subi entre ce siège et ce clapet lors du refroidissement consécutif au moulage crée automatiquement entre ces deux pièces le jeu axial (j) correspondant aux débattements d'amplitude limitée du clapet sur son siège. 2. Dispositif antivibratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le demi-angle au sommet (a) de chacun des deux tronçons tronconiques (T) délimitant le siège du clapet est compris entre 30 et 60', étant de préférence de l'ordre de 45-. 3. Dispositif antivibratoire selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le clapet (8) présente la forme générale d'un disque mince et plat prolongé à sa périphérie par deux viroles tronconiques. 4. Dispositif antivibratoire selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que le clapet et son siège présentent un plan de symétrie transversal médian. 5. Dispositif antivibratoire selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que le siège (9) est constitué en aluminium. 6. Dispositif antivibratoire selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que le clapet (8) est constitué en une polyamide ou su perpolyamide. 7. Dispositif antivibratdire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le clapet (8) est constitué en une résine polyacétal. 8. Dispositif antivibratoire selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les deux armatures rigides sont respectivement une embase (1) et un anneau (2), en ce que le corps en élastomère (3) est une paroi annulaire épaisse reliant l'embase et l'anneau, en ce qu'une membrane flexible (4) est raccordée de façon étanche à l'anneau et délimite un boîtier étanche avec celui-ci, l'embase et la paroi annulaire et en ce qu'une cloison intermédiaire (6) divise l'intérieur du boitier en les deux chambres ci-dessus (A, B). 9. Dispositif antivibratoire selon la revendication 8, caractérisé en ce que le clapet (8) est monté sur la cloison intermédiaire (6) et contôle la communication entre les deux chambres (A, B) séparées par cette cloison. 10. Dispositif antivibratoire selon l'une quelconque des revendications 1 & 7, caractérisé en ce que les deux armatures rigides sont des tubes qui s'entourent l'un l'autre.