Brevet FR2613670A1 — publié le 19881014

L'invention a pour objet un dispositif å poutre transversale destiné a supporter le groupe motopropulseur d'une automobile, ayant des extrémités qui peuvent être fixées aux longerons du véhicule, ainsi qu'un support du groupe motopropulseur, qui filtre les vibrations et qui est disposé a mi-longueur du dispositif. Des suspensions de ce genre du groupe motopropulseur sont connues, par exemple, depuis le document allemand DE-OS 29 15 632, B 60 K 5/04, et le document des Etats-Unis d'Amérique US-PS 3 825 090, B 60 K 5/12, et consistent å suspendre le groupe motopropulseur, disposé dans le sens longitudinal du véhicule, par l'intermédiaire d'un seul élément élastique amortisseur des vibrations, qui est placé à mi-longueur, c'est-à-dire au centre, d'une poutre transversale. Une telle suspension du groupe motopropulseur peut comporter l'inconvénient d'avoir une tendance considérable au fléchissement, compte tenu des grandes distances entre le point d'application des efforts (point d'attaque de l'élément de suspension du groupe) d'une part, et les extrémités du dispositif à poutre transversale, fixées aux longerons du véhicule, d'autre part.De plus, étant donné ces distances, les fréquences de flexion se situent assez bas, ce qui peut entraîner la formation de gammes de résonance critiques. Même sans tenir compte de ces faits, la filtration des vibrations engendrant l'émission de bruits désagréables dans l'habitacle est insuffisante, puisque, du fait de la liaison rigide entre la poutre transversale et les longerons du véhicule, un seul élément amortisseur de vibrations, sous forme de l'élément de suspension du groupe motopropulseur, est placé dans le chemin de transmission des vibrations du groupe motopropulseur i la carrosserie. Le but de l'invention est de créer un dispositif a poutre transversale du genre ci-dessus mentionné, qui filtre les fréquences critiques de flexion et qui améliore considérablement l'isolation des bruits de structure. Ce but est atteint selon l'invention grâce au fait que le dispositif a poutre transversale comprend, en dehors d'une poutre maîtresse pourvue des extrémités de fixation, une poutre auxiliaire plus courte portant le support du groupe motopropulseur et qui repose, par l'intermédiaire de plots intercalaires amortisseurs de vibrations, sur la poutre maitresse en au moins deux points d'application des efforts, situés chacun entre la milongueur et les extrémités de la poutre maîtresse: Des réalisations pratiques de l'invention découlent des sousrevendications. Un des avantages de l'invention est que le but recherché soit atteint avec trés peu de moyens, principalement par l'augmentation du nombre des points d'application des efforts et par un choix approprié de leurs positions. Le fait de diviser le dispositif d poutre transversale en une poutre maîtresse dont les extrémités sont fixées de façon habituelle aux longerons du véhicule, et en une poutre auxiliaire plus courte qui s'appuie sur la poutre maîtresse, par l'intermédiaire de plots intercalaires amortisseurs de vibrations, comme par exemple des plots souples de grande taille, å des endroits qui sont situés a une certaine distance des extrémités comme du centre de la poutre maîtresse, permet de maintenir les flexions engendrées par les forces de réaction du groupe motopropulseur a un niveau très bas, aussi bien dans la poutre maîtresse que dans la poutre auxiliaire plus courte, et donc dans tout le dispositif.De plus, les fréquences de flexion restent, du fait des longueurs de porte-a-faux réduites, largement au-delà de la gamme critique et, par conséquent, ne peuvent pas gêner. Selon l'invention, il y a au moins deux éléments insonorisants dans le chemin de transmission du bruit de structure, a savoir l'élément de suspension du groupe motopropulseur, d'une part, et les plots intercalaires amortisseurs des vibrations disposés entre les deux poutres, d'autre part, de telle façon que l'effet insonorisant du dispositif à poutre transversale soit au moins doublé, par rapport à l'état de la technique décrit en introduction. Par ailleurs, la réalisation selon l'invention a l'avantage que la sollicitation en torsion du dispositif à poutre transversale, résultant des forces et des moments de réaction du groupe motopropulseur, soit réduite au minimum d'une façon très simple, comme ci-après. En admettant d'autre part, qu'en particulier la deuxième poutre plus courte puisse être fabriquée à partir de profilés normalisés, tels que des équerres, l'on conçoit aisément que la construction selon l'invention est aussi économique et facilement applicable en série. Etant donné que la liaison entre la deuxième poutre plus courte et le groupe motopropulseur n'est pas métallique, mais se fait par l'intermédiaire d'un matériau souple dans l'élément de suspension du groupe, il est également possible de prévoir la deuxième poutre de support comme une masse intermédiaire et, par conséquent, comme un constituant d'un amortisseur de vibrations. Un exemple de réalisation de l'invention sera décrit plus en détail par la suite, en regard des dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 montre une vue schématisée de l'avant d'une automobile à traction avant dotée d'un groupe motopropulseur transversal, le dispositif à poutre transversale selon l'invention y étant représenté en coupe selon la ligne I-I de la figure 2 de cette poutre transversale ; - la figure 2 montre une élévation en coupe partielle du dispositif i poutre transversale ; et - la figure 3 montre une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2 du dispositif à poutre transversale. En prenant d'abord en considération la figure 1, l'on voit un groupe motopropulseur transversal 1, dont les détails ne sont pas précisés ici, étant donné que l'invention peut être appliquée universellement (également dans le cas des groupes motopropulseurs longitudinaux), ce groupe étant placé dans le compartiment moteur 2 d'une automobile non représentée en détail ici. Les seuls éléments ayant été tracés en plus sont le radiateur 3 du groupe motopropulseur 1 a refroidissement par liquide et la patte 4 de support du groupe. La patte 4 de support repose, par l'intermédiaire du plot élastique 5 de support moteur, sur le dispositif 6 à poutre transversale dont les extrémités 7 et 8 sont, comme l'indique la figure 2, fixées, par soudure ou par boulons, aux longerons 9 et 10 du véhicule. La figure 1 montre également que le plot élastique 5 de support constitue, avec les plots 5' en caoutchouc, un support amortisseur de vibrations disposé entre la patte 4 de support du moteur et, de ce fait, entre le groupe motropropulseur 1, d'une part, et le profilé 11, d'autre part, ce dernier formant la poutre courte du dispositif 6 à poutre transversale qui comprend, par ailleurs, la poutre maîtresse 12. Alors que le plot 5 de support moteur est placé au centre, c'est-à-dire à mi-longueur, de la poutre maîtresse 12 comme de la poutre auxiliaire plus courte 11, la transmission des efforts de la poutre plus courte 11 à la poutre maîtresse 12 se fait à l'extérieur de ce centre, à un quart et aux trois quarts de la longueur du dispositif 6, approximativement, et de nouveau par l'intermédiaire de plots intercalaires 13 et 14 amortisseurs de vibrations, de telle sorte que la transmission des vibrations émises par le groupe motopropulseur 1 soit interrompue deux fois par des éléments isolants 5' et 13, voire 14. Les points d'appui entre les deux poutres 11 et 12 sont identiques ; il sera donc suffisant de décrire, au vu de la figure 3, la réalisation pratique d'un seul de ces points d'appui. Les poutres 11 et 12 possèdent des flancs 15 et 16 relativement grands, juxtaposés par paires, entre lesquels s'intercalent les éléments élastiques 13, les flancs 15 et 16 formant, avec la normale 21 d'application des efforts, des angles égaux a signes opposés donnant une disposition symétrique des plots intercalaires souples 13.Alors que, sur la figure 3, la poutre maîtresse 12 est réalisée, au niveau de ces points d'appui, sous forme d'une poutre creuse, obtenue par pliage ou par soudure à partir de deux profilés individuels 17 et 18, intégrant entièrement la poutre plus courte 11, la poutre maîtresse 12 est, selon les figures 1 et 2, ouverte du côté de la patte 4 de support, i hauteur du plot 5 de support, de telle façon que ce plot 5 soit, pour ainsi dire, noyé dans la poutre maîtresse 12. Etant donné la position des points de transmission des efforts entre les poutres ll et 12 à l'extérieur du centre et des extrémités du dispositif 6 à poutre transversale, la flexion des poutres individuelles l1 et 12 comme la flexion de l'ensemble du dispositif 6 à poutre transversale dans le plan de la figure 1 sont réduites au minimum.En prenant soin d'aligner les points d'application des efforts, par l'intermédiaire du plot 5 de support et des points de liaison entre les deux poutres l1 et 12, c'est-à-dire des plots intercalaires souples 13 et 14, sur une même ligne commune 19 orientée à peu près horizontalement, une fois le dispositif 6 à poutre transversale installé dans le véhicule, l'on obtient en même temps un dispositif à poutre transversale dont la sollicitation en torsion, résultant de la réaction du groupe motopropulseur, est réduite au minium. La poutre plus courte ll n'étant pas en contact métallique direct avec le groupe motopropulseur l et la poutre maîtresse 12, mais étant suspendue dans des pièces isolantes intercalées 5' et 13, 14, cette deuxième poutre 11 peut être réalisée comme une masse intermédiaire d'un amortisseur de vibrations, ce qui offre une possibilité supplémentaire de pallier la transmission des bruits de structure ainsi que la formation des fréquences gênantes de flexion. Comme l'illustre la figure 1 en 20, le dispositif 6 à poutre transversale peut servir, en même temps, au support du radiateur 3 du moteur à combustion interne du groupe motopropulseur 1. Ainsi, l'invention fournit-elle un dispositif à poutre transversale, destiné à supporter les efforts et moments générés par le groupe motopropulseur, dont la conception est perfectionnée, avec des moyens simples, aussi bien du point de vue d'une diminution de la transmission des bruits de structure que du point de vue d'une réduction des fréquences gênantes de flexion. REVENDICATIONS 1. Dispositif à poutre transversale, destiné à supporter le groupe motopropulseur d'une automobile, ayant des extrémités qui peuvent être fixées aux longerons du véhicule, ainsi qu'un support du groupe motopropulseur, qui filtre les vibrations et qui est disposé à mi-longueur du dispositif, caractérisé par le fait que le dispositif (6) à poutre transversale comprend, en dehors d'une poutre maîtresse (12) pourvue des extrémités (7, 8) de fixation, une poutre auxiliaire plus courte (11) portant le support (5) du groupe motopropulseur et qui repose, par l'intermédiaire de plots intercalaires (13, 14) amortisseurs de vibrations, sur la poutre maîtresse (12) en au moins deux points d'application des efforts, situés chacun entre la mi-longueur et les extrémités (7, 8) de la poutre maîtresse. 2. Dispositif à poutre transversale selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les points d'application des efforts se situent approximativement à un quart et aux trois quarts de la longueur de la poutre maîtresse (12). 3. Dispositif à poutre transversale selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les points d'application des efforts et le point d'appui du support (5) du groupe motopropulseur se situent sur une ligne droite (19) qui, une fois le dispositif (6) à poutre transversale installé, s'étend à peu près horizontalement. 4. Dispositif à poutre transversale selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la poutre auxiliaire (11) est logée dans la poutre maîtresse (12) à l'extérieur de la partie portant le support (5) du groupe motopropulseur, à des endroits où la poutre maîtresse forme un profilé creux fermé. 5. Dispositif à poutre transversale selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les poutres (11, 12) comportent des flancs (15, 16) disposés parallèlement par paires, qui renferment entre eux les plots intercalaires (13, 14) amortisseurs de vibrations et qui forment, avec la normale (21) d'application des efforts, des angles sensiblement égaux. 6. Dispositif à poutre transversale selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le dispositif (6) à poutre transversale est réalisé de façon à servir de support du radiateur (3) du groupe motopropulseur (1). 7. Dispositif à poutre transversale selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la poutre auxiliaire (11) est réalisée sous forme d'une masse intermédiaire d'un amortisseur de vibrations.