Brevet FR2605693A1 — publié le 19880429

Perfectionnements aux supports hvdrauliaues antivibratoires. L'invention concerne les dispositifs antivibratoires --appelés supports ci-après-- destinés à être interposés aux fins d'amortissement et de liaison, voire de support véritable, entre deux éléments soumis individuellement à certaines oscillations ou vibrations, l'amortissement faisant intervenir le refoulement d'un liquide à travers un passage étranglé. Les deux éléments à réunir sont par exemple un chassis de véhicule et un organe suspendu par rapport à ce châssis, tel que le moteur du véhicule ou qu'une roue de celui-ci. L'invention concerne plus particulièrement, parmi les supports du genre en question, ceux qui comportent - une ossature annulaire rigide solidarisable avec l'un des deux éléments à réunir, - un noyau rigide de révolution coaxial à l'ossature, situé à l'intérieur de celle-ci et solidarisable avec l'autre élément, - trois bagues en élastomère liées de façon étanche in térieurement au noyau et extérieurement à l'ossature de façon à délimiter entre elles deux chambres annu laires étanches, - un passage étranglé faisant communiquer les deux cham bres annulaires entre elles, - et une masse de liquide remplissant à la fois les deux chambres et le passage étranglé. Avec un tel support, toute sollicitation axiale exercée sur l'une des deux pièces rigides (ossature annulaire et noyau) par rapport à l'autre se traduit par la déformation des bagues élastiques et donc par le refoulement d'une portion du liquide contenu dans l'une des deux chambres vers l'autre chambre à travers le passage étranglé. Les cotes dudit passage sont déterminées en fonction de la fréquence F des oscillations que l'on désire amortir au maximum, de façon telle que la masse de liquide contenu dans le passage étranglé, masse soumise aux oscillations imposées au support, entre en résonance pour la valeur F de la fréquence de ces dernières oscillations. Un tel support présente une bonne résistance, avec amortissement, aux sollicitations exercées sur lui selon la direction axiale, c'est-à-dire selon la direction parallèle à l'axe commun à l'ossature annulaire, au noyau et aux bagues. Mais il n'en est pas de même pour les sollicitations exercées sur ce support selon les directions radiales. L'invention a pour but, surtout, de rendre les supports considérés tels qu'ils remédient à cet inconvénient, c'est-à-dire qu'ils présentent également aux sollicitations exercées selon une direction radiale une bonne résistance avec amortissement. A cet effet, les supports du genre en question sont essentiellement caractérisés selon l'invention en ce que chacune de leurs deux chambres annulaires est divisée en deux compartiments étanches par deux cloisons radiales en élastomère diamétralement opposées, les plans moyens des quatre cloisons radiales étant confondus en un même plan axial et en ce que le passage étranglé est composé de deux conduits reliant chacun un compartiment d'une chambre au compartiment le plus éloigné de l'autre chambre. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - le support est composé de deux demi-supports compre nant chacun une demi-ossature annulaire, un demi-noyau central, une bague élastique extrême, une moitié de bague élastique centrale et deux cloisons élastiques radiales, - le noyau est composé de deux demi-noyaux juxtaposés axialement l'un contre l'autre et sertis l'un sur l'autre par introduction jointive d'un tube rigide dans des alésages cylindriques évidés axialement dans ces demi-noyaux et rabattement des extrémités de ce tube vers l'extérieur contre lesdits demi-noyaux, - dans un support selon l'un quelconque des deux précé dents alinéas, chaque conduit comprend d'une part un tronçon central courbe constitué par deux gorges semi circulaires d'étendue angulaire inférieure à 180 degrés évidées respectivement dans les faces en re gard, des deux demi-noyaux, juxtaposées axialement l'une contre l'autre, et d'autre part deux tronçons terminaux de raccordement évidés respectivement dans les deux demi-noyaux, - chacun des quatre compartiments ci-dessus définis est lui-même divisé en deux moitiés étanches par une cloi son radiale en élastomère dont le plan moyen s'étend perpendiculairement au plan moyen commun des cloisons radiales ci-dessus, et le passage étranglé est composé de quatre conduits reliant chacun l'un des demi compartiments ainsi réalisés au demi-compartiment le plus éloigné du support. 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 explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant aux dessins ci-annexés d'une manière bien entendu non limitative. Les figures 1 et 2r de ces dessins, montrent respectivement en coupe axiale selon I-I, figure 2, et en coupe transversale selon Il-Il, figure 1, un support anti-vibratoire établi selon l'invention. La figure 3 montre en vue perspective l'ensemble constitué par les seules portions en élastomère dudit support. Les figures 4 et 5 montrent schématiquement l'état déformé dudit support lorsque sont exercées sur lui des sollicitations orientées respectivement selon la direction axiale et selon une direction radiale. D'une façon connue en soi, le support considéré comprend - une ossature annulaire rigide 1, - un noyau de révolution 2 coaxial à l'ossature et dis posé à l'intérieur de celle-ci, - trois bagues en élastomère 3, 4 et 5 réunies de façon étanche, extérieurement, à l'ossature 1 et intérieure ment, au noyau 2 et délimitant deux chambres annulai res, - un passage étranglé faisant communiquer ces deux cham bres entre elles, - et un liquide remplissant lesdites chambres ainsi que le passage étranglé. En outre, et conformément à l'invention - quatre cloisons radiales en élastomère 6 divisent cha cune des chambres annulaires en deux compartiments identiques (respectivement A,B et C,D) s'étendant cha cun selon presque un demi-cercle, les plans moyens de ces quatre cloisons 6 étant confondus en un seul et même plan axial, - et le passage étranglé assurant la communication entre les deux chambres est constitué par deux canaux 7 et 8 reliant chacun des quatre compartiments A, B, C et D au compartiment le plus éloigné de lui. C'est ainsi que le compartiment supérieur de gauche visible en A sur la figure 1 est relié par le canal 7 au compartiment D inférieur de droite et que le compartiment supérieur de droite B est relié par le canal 8 au compartiment inférieur de gauche C. Ces communications croisées permettent d'étendre à une direction radiale l'effet de support avec amortis- sement qui, dans les réalisations antérieurement connues, était réservé à la seule direction axiale. En effet, lorsqu'une sollicitation est exercée axialement vers le bas sur le noyau central 2, selon la fléche F de la figure 4, le liquide contenu dans les compartiments inférieurs C et D est refoulé avec étranglement, comme dans les réalisations de l'art antérieur, vers les compartiments supérieurs A et B, conformément à ce qui est indiqué par les flèches , et inversement. En outre, lors de l'exercice, sur le noyau central 2, d'une sollicitation radiale orientée vers la gauche selon la flèche G de la figure 5, le liquide contenu dans les compartiments de gauche A et C est ici refoulé avec étranglement selon les flèches q dans les deux compartiments de droite B et D, et inversement, alors qu'auparavant aucun phénomène de ce type n'était observable. La direction G considérée est celle qui est perpendiculaire au plan moyen des cloisons 6. Dans le mode de réalisation qui a été illustré sur les figures 1 à 3, le support est constitué de deux moitiés identiques juxtaposées l'une contre l'autre selon un même plan transversal. Chacune de ces deux moitiés comprend - une demi-ossature annulaire extérieure 11,12, - un demi noyau central 21,22, - une bague élastique extrême 4 ou 5, - une demi-bague élastique intermédiaire - et deux cloisons radiales 6. Chaque demi-ossature annulaire se présente sous la forme d'un bol dont le fond est largement perforé en son centre et qui est prolongé exterieurement-par deux pattes transversales planes 9 diamétralement opposées. Chaque patte 9 est perforée d'une lumière 10 propre à recevoir un organe d'assemblage tel qu'un système boulon-écrou ou un rivet. Chaque demi-noyau 21,22 présente la forme générale d'une demi-boule dont la surface extérieure, étagée, comprend successivement un tronçon cylindrique 11, deux tronçons tronconiques 12 et 13 d'obliquités croissantes et un tronçon plan transversal 14 et il est évidé par un trou cylindrique axial 15. Les différents éléments en élastomère compris par chaque demi-support, éléments comportant une bague extrême, une demi-bague intermédiaire et deux cloisons radiales, sont constitués en une seule et même pièce moulée monobloc. Chaque bague, demi-bague ou cloison 3,4,5,6 est directement adhérée intérieurement contre le noyau 2 et extérieurement sur une demi-cage métallique ajourée 161,162 agencée de façon à revêtir uniquement les faces extérieures desdites bagues et cloisons et même à être enrobée partiellement par l'élastomère constitutif de ces bagues et cloisons. Chaque canal 7,8 comporte - un tronçon central semi-circulaire s'étendant sur un arc un peu inférieur à 180 et délimité par deux gor ges évidées respectivement dans les deux faces planes transversales à juxtaposer des deux demi-noyaux, - et deux raccords évidés respectivement dans ces demi noyaux et reliant respectivement les deux extrémités du tronçon semi-circulaire ci-dessus à l'un des quatre compartiments A, B, C et D et au compartiment le plus éloigné de celui-ci. En d'autres termes, le canal 7 relie entre eux les deux compartiments supérieur gauche A et inférieur droit D visibles sur la figure 1 alors que le canal 8 relie entre eux les deux compartiments supérieur droit B et inférieur gauche C. Pour former le support composé des deux demisupports décrits ci-dessus, on commence par juxtaposer axialement l'un contre l'autre les deux demi-noyaux 21 et 22 sur chacun desquels est adhérée extérieurement une bague extrême 3 ou 5 et une demi-bague intermédiaire ou 42. Cette juxtaposition est assurée de façon à reconstituer les deux tronçons centraux semi-circulaires appartenant aux canaux 7 et 8. On sertit ensuite l'un contre l'autre les deux demi-noyaux juxtaposés en introduisant jointivement un tube métallique 17 dans les deux trous cylindriques 15 alors alignés, puis on rabat extérieurement sur les demi-noyaux les extrémités légèrement débordantes 18 de ce tube 17. On peut ensuite souder l'une contre l'autre des collerettes radiales juxtaposées 19 terminant les demicages 161,162 au niveau du plan transversal central. Puis on coiffe l'ensemble par les deux bols et 12 constituant l'ossature annulaire extérieure et on assemble ces derniers entre eux par soudure. Les bagues extrêmes 3 et 5 sont fermement fixées sur ces bols par leur léger écrasement élastique resultant dudit assemblage et, s'il en est besoin en outre, par rabattement, contre les tranches en regard desdits bols, de collerettes terminales 20 d'allure cylindrique comprises par la cage 16 ou plus précisément les demicages 161,162 composant cette cage. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement un support antivibratoire hydraulique présentant un excellent comportement de support et d'amortissement non seulement selon la direction axiale de celui-ci mais également selon une direction radiale. 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 contraire, toutes les variantes. En particulier l'excellent comportement cidessus signalé de support et d'amortissement pourrait être présenté selon deux directions radiales perpendiculaires entre elles : à cet effet on divise chacun des quatre compartiments ci-dessus définis en deux moitiés étanches par une cloison radiale en élastomère dont le plan moyen s'étend perpendiculairement au plan moyen commun des cloisons précédentes 6, et l'on constitue le passage étranglé par quatre conduits reliant chacun l'un des demi-compartiments ainsi réalisé au demi-compartiment le plus éloigné du support. Le support ainsi obtenu offre une bonne résistance avec amortissement aux sollicitations exercées sur lui selon deux directions radiales x,y perpendiculaires entre elles et en outre selon la direction axiale z, c'est-à-dire en définitive selon trois directions de l'espace x,y,z perpendiculaires deux à deux. La résistance avec amortissement résultante peut alors être considérée comme "universelle", c'est-à-dire obtenue pour n'importe quelle direction de sollicitation, puisque toute direction peut être décomposée en trois composantes orientées respectivement selon les trois directions x, y et z considérées. REVENDICATIONS 1. Support hydraulique antivibratoire destiné à être interposé aux fins d'amortissement et de liaison entre deux éléments soumis individuellement à certaines oscillations, l'amortissement faisant intervenir le refoulement d'un liquide à travers un passage étranglé, comportant une ossature annulaire rigide (1) solidarisable avec l'un des deux éléments à réunir, un noyau rigide de révolution (2) coaxial à l'ossature, situé à l'intérieur de celle-ci et solidarisable avec l'autre élément, trois bagues en élastomère (3,4,5) liées de façon étanche intérieurement au noyau et extérieurement à l'ossature de façon à délimiter entre elles deux chambres annulaires étanches, un passage étranglé faisant communiquer les deux chambres annulaires entre elles et une masse de liquide remplissant à la fois les deux chambres et le passage étranglé, caractérisé en ce que chacune 'de ses deux chambres annulaires est divisée en deux compartiments étanches (respectivement A,B ; C,D) par deux cloisons radiales en élastomère diamétralement opposées (6), les plans moyens des quatre cloisons radiales étant confondus en un même plan axial et en ce que le passage étranglé est composé de deux conduits (7,8) reliant chacun un compartiment d'une chambre au compartiment le plus éloigné de l'autre chambre. 2. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est composé de deux demi-supports comprenant chacun une demi-ossature annulaire (I 1,12), un deminoyau central (21,22), une bague élastique extrême (3,5), une moitié de bague élastique centrale (41,42) et deux cloisons radiales (6). 3. Support selon la revendication 2, caractérisé en ce que le noyau est composé de deux demi-noyaux (21,22) juxtaposés axialement l'un contre l'autre et sertis l'un sur l'autre par introduction jointive d'un tube rigide (17) dans des alésages cylindriques (15) évidés axialement dans ces demi-noyaux et rabattement des extrémités (18) de ce tube vers l'extérieur contre lesdits demi-noyaux. 4. Support selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que chaque conduit (7,8) comprend d'une part un tronçon central courbe constitué par deux gorges semi-circulaires d'étendue angulaire inférieure à 180 degrés évidées respectivement dans les faces en regard, des deux demi-noyaux, juxtaposées axialement l'une contre l'autre, et d'autre part deux tronçons terminaux de raccordement évidés respectivement dans les deux demi-noyaux. 5. Support selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que chacun des quatre compartiments ci-dessus définis est lui-même divisé en deux moitiés étanches par une cloison radiale en élastomère dont le plan moyen s'étend perpendiculairement au plan moyen commun des cloisons ci-dessus, et en ce que le passage étranglé est composé de quatre conduits reliant chacun l'un des demi-compartiments ainsi réalisés au demi-compartiment le plus éloigné du support.