Brevet FR2602292A1 — publié le 19880205

Perfectionnements aux supports amortisseurs hydrauliques. L'invention concerne les dispositifs destinés à 5 être interposés entre deux pièces rigides aux fins de support de l'une par l'autre avec amortissement de leurs oscillations ou vibrations relatives, les deux pièces en question étant par exemple respectivement le moteur à combustion interne d'un véhicule et le châssis de ce vé10 hicule. Elle concerne plus particulièrement, parmi les dispositifs de support du genre en question, ceux qui comportent un anneau rigide solidarisable avec l'une des pièces, un manchon central coaxial à l'anneau et solida15 risable avec l'autre pièce, deux bagues en élastomère adhérées toutes les deux intérieurement sur le manchon et extérieurement sur l'anneau et délimitant avec ces deux armatures une chambre annulaire étanche, une cloison rigide annulaire solidaire de l'une des deux armatu20 res et divisant la chambre en deux compartiments qui communiquent entre eux par un passage annulaire étranglé réservé entre cette cloison et l'autre armature, et une masse de liquide remplissant la chambre et le passage étranglé. L'invention concerne plus particulièrement encore le cas o le manchon central est dégagé à ses deux extrémités axiales de façon à pouvoir recevoir jointivement une broche dont une extrémité est solidaire de l'une des deux pièces rigides à réunir et dont l'autre 30 extrémité se prête à une fixation amovible sur le manchon, de préférence par vissage. Dans les modes de réalisation habituellement proposés pour les dispositifs de support considérés, les faces, des bagues en élastomère, qui sont rapportées 35 jointivement sur les armatures rigides qui les encadrent, sont cylindriques de révolution. Or ces bagues sont adhérées par vulcanisation et moulage à chaud sur les faces en question. Par conséquent,, lors du refroidissement subséquent, le retrait exercé sur la masse élastomère consti5 tutive de chaque bague tend à décoller cette masse des armatures cylindriques qui l'encadrent et l'on est obligé, pour rétablir ou renforcer l'adhérence au niveau desdites bagues, de faire subir une expansion radiale à l'armature interne par dudgeonnage et/ou un rétreint ra10 dial à l'armature externe. De plus les performances des dispositifs de support en question, aussi bien en ce qui concerne leur résistance aux sollicitations alternatives de compression et traction que l'amortissement des oscillations engen15 drées par ces sollicitations, varient notablement avec la direction selon laquelle lesdites sollicitations sont exercées, ces performances étant en particulier très différentes selon que l'on considère la direction axiale ou une direction radiale. L'invention a pour but, surtout, de remédier à ces différents inconvénients. A cet effet, les dispositifs de support du genre en question selon l'invention comprennent, d'une façon connue en soi, deux composants annulaires constitués 25 chacun par une demi-armature interne, une demiarmature externe et une bague intermédiaire en élastomère adhérée respectivement sur ces deux demi-armatures, chacune des deux armatures interne et externe étant formée par juxtaposition axiale des deux demiarmatures correspon30 dantes, et ces dispositifs de support sont caractérisés en ce qu'au moins chacune des faces le long desquelles les bagues sont adhérées sur les demi-armatures internes présente une forme tronconique de révolution ou analogue autour de l'axe du dispositif. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - chacune des deux faces le long desquelles chaque bague intermédiaire est adhérée sur les demiarmatures qui l'encadrent présente une forme tronconique de révolu5 tion ou analogue, - dans un dispositif de support selon l'alinéa précédent, les deux faces tronconiques le long desquelles une même bague est adhérée sur les demi-armatures qui l'encadrent sont sensiblement parallèles, - dans un dispositif de support selon l'alinéa précédent, les deux faces, de chaque bague intermédiaire, qui ne sont pas adhérées sur les demi- armatures, sont elles-mêmes tronconiques de révolution et l'épaisseur axiale de cette bague décroit au fur et à mesure que 15 l'on s'éloigne de l'axe, - chacune des deux demi-armatures constitutives du manchon interne présente une demi-section axiale sensiblement triangulaire, - les deux demi-armatures internes sont juxtaposées 20 axialement l'une contre l'autre et maintenues dans cet état par un tronçon de tube qui les traverse jointivement et dont les extrémités axiales sont rabattues radialement vers l'extérieur, - la cloison rigide annulaire qui sépare la chambre an25 nulaire en deux compartiments est solidaire du manchon interne, - dans un dispositif de support selon l'alinéa précédent, la portion de plus grand diamètre de la cloison annulaire se présente sous la forme d'un bourrelet 30 épaissi axialement, - le bourrelet épaissi selon l'alinéa précédent est délimité du côté de l'axe du dispositif par des surfaces propres à servir d'appui aux bagues intermédiaires lors de l'exercice de fortes sollicitations sur ce 35 dispositif, - la cloison rigide annulaire qui sépare la chambre en deux compartiments est perforée de part en part. 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 un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure unique, de ce dessin, montre en coupe axiale un support antivibratoire hydraulique établi conformément à l'invention. Ce support comprend: - un manchon central 1 d'axe vertical X, - un collier extérieur 2 coaxial au manchon 1, - deux bagues intermédiaires en élastomère 31 et 32 adhérées intérieurement sur le manchon 1 et extérieurement sur le collier 2 et définissant avec ces deux armatures une chambre annulaire 4 fermée de façon 20 étanche, - une cloison annulaire rigide 5 solidaire du manchon 1 et divisant la chambre- 4 en deux compartiments qui communiquent entre eux par un passage étranglé 6 réservé entre la périphérie de cette cloison 5 et la 25 face interne en regard du collier 2, - et une masse de liquide O remplissant la chambre 4 et le passage 6. Le manchon 1 est constitué par deux demiarmatures annulaires identiques 1i et 12. Chacune de ces deux demi-armatures présente une demi-section axiale pratiquement triangulaire délimitée par un premier côté intérieur parallèle à l'axe X, par un second côté radial destiné à être situé dans le plan transversal médian du support terminé, et par un troi35 sième côté extérieur oblique. Ce troisième côté définit un tronc de cône qui 260229.2 converge axialement vers l'extérieur du support. Le collier 2 est également constitué par deux demi-armatures annulaires 21 et 22 constituées en une tôle emboutie. Chacune de ces deux demi-armatures présente d'une part une aile radiale 7 percée en 8 et éventuellement nervurée en 9 et d'autre part un pan cylindrique 10 terminé par un rabat tronconique 11, lequel converge vers l'extérieur du dispositif. Cette convergence est de préférence choisie de façon telle que ledit rabat 11 s'étende parallèlement à la face tronconique en regard de la demi-armature annulaire interne correspondante 11 ou 12. Chacun des deux composants constitués par une 15 bague en élastomère 31, 32 et par les deux demi-armatures 11,12 ou 21,22 qui l'encadrent est fabriqué de la manière suivante. Comme il est usuel, la bague est moulée par vulcanisation à chaud et adhérée en même temps sur les deux 20 demi-armatures en regard. Au début de ce moulage, les deux demi-armatures sont légèrement décalées axialement l'une par rapport à l'autre en ce sens que la face plane transversale de la demi-armature interne déborde un peu axialement hors de 25 la demi-armature externe. Lors du refroidissement consécutif au moulage, la masse élastomère est soumise à des contraintes de retrait qui sollicitent au rapprochement mutuel les deux demi-armatures. Un tel rapprochement ne serait pas possible si les faces en regard de ces dernières étaient cylindriques. Comme elles sont ici tronconiques, le rapprochement en question est rendu possible par un léger dépla35 cement axial de la demi-armature interne par rapport à l'autre, qui fait rentrer la première dans la seconde en annulant le léger décalage axial initial. Ce rapprochement supprime automatiquement toute tendance au décollage mutuel entre la bague en élastomère et les faces, des deux demi-armatures rigides, sur lesquelles elle est adhérée. Il est donc inutile de procéder ultérieurement à une déformation mécanique de l'une des deux demiarmatures par rapport à l'autre en vue de compenser cette tendance au décollage. L'effet de résistance au décollage qui vient d'être signalé peut encore être renforcé, selon l'invention, en exerçant une précontrainte axiale sur chaque bague en élastomère par un déplacement axial relatif de chaque demi-armature centrale 11,12 par rapport à la 15 demi-armature externe correspondante 21,22, le décalage axial initial relatif entre ces deux demi-armatures pouvant être prévu supérieur à celui qui serait rigoureusement nécessaire pour compenser simplement les contraintes engendrées dans la masse élastomère lors de son 20 retrait dû au refroidissement. Ce même effet pourrait être obtenu en interposant axialement une cale spéciale entre les deux demiarmatures internes lors du montage du support. Pour monter ce support, on juxtapose axialement 25 les deux composants fabriqués de la manière qui vient d'être décrite, avec interposition de la cloison 5, qui est avantageusement reçue dans une rainure complémentaire 12 évidée dans la portion de plus grand diamètre de la face transversale de chacune des deux demi-armatures 30 internes 11,12. Puis on maintient juxtaposées axialement l'une contre l'autre: - d'une part les deux ailes 7 en les soudant l'une sur l'autre, - et d'autre part les deux demi-armatures internes 11 et 12 en introduisant un tronçon tubulaire rigide 13 à l'intérieur de celles-ci, puis en rabattant vers l'extérieur en 14 les deux extrémités axiales de ce tronçon sur les extrémités adjacentes desdites demiarmatures. La chambre 4 formée entre les deux composants ainsi juxtaposés axialement est rendue étanche par application d'une part de portions des bagues en élastomère contre la cloison 5 et d'autre part de revêtements internes en élastomère 23 des demi-armatures externes 10 21,22 l'un contre l'autre. Cette chambre 4 est remplie du liquide O de toute manière désirable, soit au cours même de la mise en juxtaposition des deux composants, alors effectuée à l'état immergé dans ledit liquide, soit après assemblage 15 mutuel de ces composants. Le support ainsi constitué est alors prêt à fonctionner. A cet effet, par exemple, l'axe X étant orienté verticalement, - on fixe les ailes 7 accolées l'une contre l'autre sur le châssis d'un véhicule, notamment par montage de systèmes boulons-écrous ou de rivets dans les trous 8 desdites ailes, - et l'on suspend le moteur de ce véhicule au manchon 1 25 par introduction axiale de bas en haut dans ce manchon d'une broche 15, puis par vissage d'un écrou 16 sur l'extrémité filetée supérieure 17 de cette broche, qui fait saillie vers le haut hors dudit manchon, avec interposition d'une rondelle 18 entre ledit écrou et le 30 rabat 14 supérieur du tronçon tubulaire 13. Le moteur est ainsi supporté par le châssis et les oscillations et vibrations relatives de ce moteur et de ce châssis sont amorties par les déformations élastiques des bagues 31,32 et par le refoulement alternatif 35 du liquide 0 dans le passage étranglé 6. Bien que la cloison 5 puisse présenter une épaisseur constante sur toute son étendue, on peut également, comme illustré, la terminer périphériquement par un bourrelet 19 épaissi axialement. Cette mesure permet de prévoir sur ladite cloi5 son deux plages tronconiques 20 délimitant ledit bourrelet du côté de l'axe X propres à servir d'appui progressif et ferme aux bagues en élastomère 31,32 lors de leurs déformations correspondant aux très fortes sollicitations exercées axialement et/ou radialement sur 10 l'une des armatures 1,2 par rapport à l'autre. On réalise ainsi une butée de fin de course économique, souple et efficace. Le diamètre extérieur de la cloison-rigide 5, ou plus précisément de son bourrelet périphérique 19, est 15 de préférence un peu supérieur au diamètre intérieur des -rabats tronconiques 11 du collier 2. Dans ces conditions, ladite cloison rigide 5 assure par elle-même une bonne résistance à la destruction du support par arrachement axial ou écrasement radial du 20 fait que son bourrelet 19 vient buter contre le collier 2 lorsque le support est soumis à une sollicitation extrême dans n'importe quelle direction. La présence dudit bourrelet 19 permet en outre d'augmenter la longueur axiale L de la couronne annulai25 re qui définit le passage étranglé 6. Il est à noter également que le fait de rapporter la cloison intermédiaire 5 sur le manchon interne 1 plutôt que sur le collier externe 2 permet d'augmenter la section transversale globale S de ladite colonne. L'ensemble de ces deux mesures permet de jouer plus facilement sur le rapport L/S, lequel détermine la fréquence F des oscillations les mieux amorties par le dispositif antivibratoire considéré: lorsque des sollicitations alternatives à ladite fréquence F sont appli35 quées sur le support, la masse liquide comprise dans le passage étranglé est mise en résonance, ce qui engendre un excellent amortissement. Le passage étranglé 6 faisant communiquer entre eux les deux compartiments de la chambre 4 peut être se5 condé par au moins une perforation évidée de part en part dans la cloison rigide 5: de telles perforations (non représentées) constituent des passages en parallèle sur le passage 6 et permettent d'adapter plus finement le support aux oscillations ou vibrations à amortir. L'épaisseur axiale de chaque bague 31,'32' c'està-dire son épaisseur considérée selon les directions parallèles aux génératrices des faces tronconiques encadrant cette bague, peut être constante sur toute l'étendue de celle-ci. Dans le mode de réalisation préféré illustré, cette épaisseur décroit au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'axe X, mais les deux faces libres desdites bagues, c'est-à-dire non adhérées sur les armatures qui les encadrent, présentent avantageusement une forme 20 tronconique de révolution. En jouant sur les angles de conicité des faces tronconiques sur lesquelles sont adhérées les bagues en élastomère 31',32' on peut modifier les résistances du support aux différents efforts alternatifs de compres25 sion et de traction qui sont exercés sur lui selon différentes directions, ce support étant donc apte à encaisser des efforts orientés selon des directions autres que la direction axiale. C'est là un autre avantage du support proposé 30 sur ceux du même genre pour lesquels les bagues en élastomère sont adhérées sur les armatures rigides le long de faces cylindriques. Sur le dessin, les deux composants annulaires juxtaposés axialement 11,21, 31 et 12,22,32 sont repré35 sentés symétriques l'un de l'autre par rapport au plan transversal médian du support. Cette représentation peut correspondre à l'état non chargé du support, comme schématisé sur le dessin. Mais il peut également correspondre à l'état axialement chargé du support: dans ce dernier cas, bien 5 entendu, les deux composants annulaires présentent des formes différentes au repos, ces formes étant prévues de façon telle que la déformation sous charge des deux composants leur confère des formes identiques en fin de déformation seulement. 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. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à être interposé entre deux pièces rigides aux fins de support de l'une par l'autre avec amortissement de leurs oscillations ou vi5 brations relatives, comportant un anneau rigide (2) solidarisable avec l'une des pièces, un manchon central (1) dégagé à ses deux extrémités axiales, coaxial à l'anneau et solidarisable avec l'autre pièce, deux bagues en élastomère (31',32) adhérées toutes les deux 10 intérieurement sur le manchon et extérieurement sur l'anneau et délimitant avec ces deux armatures une chambre annulaire étanche (4), une cloison rigide annulaire (5) solidaire de l'une des deux armatures (manchon et anneau) et divisant la chambre en deux compartiments qui 15 communiquent entre eux par un passage annulaire étranglé (6) réservé entre cette cloison et l'autre armature, et une masse de liquide (O) remplissant la chambre et le passage étranglé, le manchon (1), l'anneau (2) et les bagues (31,32) étant agencés de façon à former deux com20 posants annulaires axialement juxtaposés l'un contre l'autre et constitués chacun par une demi-armature interne (11,12), une demi- armature externe (21,22) et une bague intermédiaire (31,'32) en élastomère adhérée respectivement sur ces deux demi-armatures, chacune des 25 deux armatures interne (1) et externe (2) étant formée par juxtaposition axiale des deux demi-armatures correspondantes, caractérisé en ce qu'au moins chacune des faces le long desquelles les bagues (31,32) sont adhérées sur les demi-armatures internes (11,12) présente 30 une forme tronconique de révolution ou analogue autour de l'axe (X) du dispositif. 2. Dispositif de support selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des deux faces le long desquelles chaque bague intermédiaire (31', 32) est adhé35 rée sur les demi-armatures (11,12; 21,22) qui l'encadrent présente une forme tronconique de révolution ou analogue. 3. Dispositif de support selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux faces tronconiques le long desquelles une même bague est adhérée sur les demi5 armatures qui l'encadrent sont sensiblement parallèles. 4. Dispositif de support selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux faces, de chaque bague intermédiaire, qui ne sont pas adhérées sur les demiarmatures, sont elles-mêmes tronconiques de révolution 10 et en ce que l'épaisseur axiale de cette bague décroît au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'axe. 5. Dispositif de support selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que chacune des deux demi-armatures (11,12) constitutives du 15 manchon interne (1) présente une demi-section axiale sensiblement triangulaire. 6. Dispositif de support selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les deux demiarmatures internes (11,12) sont juxtapo20 sées axialement l'une contre l'autre et maintenues dans cet état par un tronçon de tube (13) qui les traverse jointivement et dont les extrémités axiales sont rabattues radialement vers l'extérieur (en 14). 7. Dispositif de support selon l'une quelconque 25 des précédentes revendications, caractérisé en ce que la cloison rigide annulaire (5) qui sépare la chambre annulaire (4) en deux compartiments est solidaire du manchon interne (1). 8. Dispositif de support selon la revendication 30 7, caractérisé en ce que la portion de plus grand diamètre de la cloison annulaire (5) se présente sous la forme d'un bourrelet épaissi axialement (19). 9. Dispositif de support selon la revendication 8, caractérisé en ce que le bourrelet épaissi est déli35 mité du côté de l'axe (X) du dispositif par des surfaces (20) propres à servir d'appui aux bagues intermédiaires (31,32) lors de l'exercice de fortes sollicitations. 10. Dispositif de support selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la cloison rigide annulaire (5) qui sépare la chambre annu5 laire (4) en deux compartiments est perforée de part en part.