Brevet FR2619179A1 — publié le 19890210

Perfectionnements aux supports antivibratoires hydrauli- ques. L'invention est relative aux dispositifs antivi- bratoires destinés à être interposés aux fins de support et d'amortissement entre deux éléments rigides indivi- duellement soumis à certaines oscillations et/ou vibra- tions, l'amortissement faisant intervenir au moins dans certaines conditions de fonctionnement le refoulement d'un liquide & travers un passage étranglé. A titre d'exemple non limitatif, on indique que de tels supports peuvent être montés entre un châssis de véhicule et le moteur à combustion interne de ce véhi- cule en vue d'amortir aussi bien les oscillations de "hachis" imposées au châssis par les irrégularités et variations de déclivité du sol lors de la circulation du -véhicule sur ce sol que les vibrations dues au fonction- nement du moteur, notamment au ralenti. L'invention concerne plus particulièrement, par- mi les supports du genre en question, ceux qui sont constitués par un boitier étanche interposé entre les deux éléments rigides, boîtier comportant une embase ri- glde solidarisable avec l'un des deux éléments rigides, un anneau rigide solidarisable avec l'autre élément ri- gide, une paroi élastique annulaire de support reliant de manière étanche l'embase à l'anneau et une membrane flexible raccordée de manière étanche à l'anneau, l'in- térieur de ce boîtier étant divisé, par une cloison rac- cordée & l'anneau entre la paroi annulaire et la membra- ne, en deux chambres, savoir une chambre de travail du côté de la paroi annulaire et une chambre de compensa- tion du côté de la membrane, ces deux chambres communi- quant entre elles en permanence par le passage étranglé ci-dessus et une masse liquide remplissant les deux chambres ainsi que le passage étranglé. L'invention vise plus particulièrement encore le cas o la cloison intermédiaire comprend une portion dé- formable ou mobile formant #clapet" flottant et des moyens pour. limiter l'amplitude des débattements de ce clapet à une faible valeur, de préférence inférieure à 0,5 mm. Avec un tel support, les oscillations ou vibra- tions créées entre les deux éléments rigides ont pour effet de rapprocher et d'écarter axialement à tour de rôle ces deux éléments l'un de l'autre. Celles, de ces oscillations, dites de "hachis", qui présentent une fréquence relativement basse (infé- rieure à 20 Hz) et une amplitude relativement élevée (supérieure à 0,5 mm) , ont pour effet de refouler le liquide de l'une des deux chambres dans l'autre à tra- vers le passage étranglé et inversement et, pour une valeur donnée de ladite fréquence dépendant essentiel- lement des cotes dudit passage, on observe un amortis- sement élevé des oscillations considérées par effet de résonance de la masse de liquide circulant dans ce pas- sage. Celles, desdites oscillations, qui présentent une fréquence relativement élevée (supérieure à 20 Hz) et une amplitude relativement faible (inférieure à 0,5 mm) se traduisent par des oscillations correspondantes du clapet sans qu'il y ait véritablement de transfert de liquide à travers le passage étranglé, ce qui a pour effet de filtrer la transmission des oscillations consi- dérées de l'élément rigide o elles sont engendrées à l'autre élément rigide. Pour simplifier, on supposera dans ce qui suit que l'ensemble du support et du clapet est de révolution autour d'un axe vertical ou sensiblement vertical. Mais cette supposition n'est envisagée qu'à ti- tre de simplification: l'invention n'exclut pas le cas o le support et/ou le clapet présenteraient des formes qui ne soient pas de révolution. Dans les modes de réalisation connus des sup- ports décrits ci-dessus, le pourtour du clapet est en général encadré axialement, avec ou sans jeu, par deux portées rigides faisant partie elles-mêmes de deux piè- ces annulaires distinctes serrées axialement par ser- tissage l'une contre l'autre en même temps que contre l'anneau rigide et que contre les bords de la paroi annulaire et de la membrane. Ce mode de montage impose certaines servitudes du fait en particulier que le diamètre extérieur du cla- pet peut être très inférieur à celui des autres pièces annulaires à assembler mutuellement par sertissage. Dans un mode de réalisation pour lequel le cla- pet était constitué par une membrane déformable étanche montée de façon étanche sur son siège, il a été proposé d'adhérer une face du pourtour de cette membrane sur la portée annulaire rigide formant ledit siège alors que l'autre face, de ce pourtour, portait une bague rigide adhéree sur cette face de manière à pouvoir flotter li- brement. Cette réalisation est intéressante, mais la fi- xation par adhérence n'est pas toujours facile à exécu- ter ni à conserver dans le temps. L'invention a pour but, surtout, de remédier à ces différents inconvénients. A cet effet, les supports antivibratoires selon l'invention comprennent encore deux portées rigides encadrant axialement le pourtour du clapet et ils sont essentiellement caractérisés en ce que l'une de ces deux portées rigides est constituée par une rondelle métalli- que prenant appui radialement contre une face cylindri- que interne d'une pièce annulaire rigide solidaire de l'autre portée, ladite rondelle étant constituée par un anneau plat prolongé vers l'extérieur par une couronne de pattes s'étendant sensiblement selon un tronc de cône et dimensionnée de façon telle que le contact entre ces pattes et la face cylindrique en regard fasse intervenir un léger fléchissement de celles-ci et un effet d'arc- boutement. Dans des modes de réalisation préférés, on a re- cours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - l'autre portée fait partie de la pièce annulaire rigi- de contre une face cylindrique interne de laquelle prend appui la rondelle, - la rondelle métallique constitue la périphérie d'un disque perforé. L'invention comprend, mises à part ces disposi- tions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question cl-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire plusieurs mo- des de réalisation préférés de l'invention en se réfé- rant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre en élévation, portion coupée axialement, un support antivibratoire établi selon l'invention. La figure 2 montre la portion centrale de ce support en coupe transversale selon II-II, figure 1. Les figures 3 et 4 montrent selon des coupes axiales partielles deux variantes de supports antivibra- toires établis selon l'invention. Dans chaque cas, le support considéré est desti- né à être interposé verticalement ou selon une direction légèrement inclinée sur la verticale entre un organe porteur rigide et un organe supporté rigide: dans une application préférée qui sera retenue pour la descrip- tion qui suit, l'organe porteur est un châssis de véhi- cule et l'organe supporté, le moteur à combustion inter- ne de ce véhicule. Les termes "haut, bas, supérieur, inférieur, cuvette", utilisés dans la description qui suit, le sont à titre d'exemple non limitatif car le support décrit peut parfaitement être utilisé à l'envers du sens adopté pour cette description. Le support se présente sous la forme générale d'un boîtier étanche de révolution autour d'un axe X comportant: - un anneau rigide 1 constitué par le bord d'une cuvette métallique renversée 2, elle-même susceptible de sup- porter le moteur à l'aide d'un goujon 3 en attente dont la tige filetée, s'étendant vers le haut, traver- se le centre de ladite cuvette, - une embase inférieure 4 elle-même solidarisée avec un goujon 5 en attente dont la tête filetée, s'étendant vers le bas, est propre à coopérer avec un écrou de fixation de cette embase sur le châssis de véhicule, - une paroi annulaire élastique 6 suffisamment épaisse pour transmettre les charges du moteur au châssis, pa- roi délimitée en substance par deux surfaces tronconi- ques évasées vers le haut et dont la petite base, dis- posée en bas, est adhérée contre l'embase 4, sa grande base supérieure étant raccordée de façon étanche à l'anneau 1, - et une membrane supérieure étanche et flexible 7 contenue à l'intérieur de la cuvette 2, le bord de cette membrane étant fixé de façon étanche sur l'an- neau 1. Une cloison intermédiaire 8 divise l'intérieur du boîtier ainsi formé en deux chambres, savoir une chambre de travail inférieure A et une chambre de com- pensation ou d'équilibrage supérieure B. Le pourtour de la cloison 8 est à cet effet rac- cordé de façon étanche à l'anneau 1, entre la paroi épaisse 6 et la membrane 7. Un passage étranglé 9 fait communiquer en perma- nence les deux chambres A et B entre elles. Ce passage 9 est ici constitué par au moins un canal incurvé s'étendant selon un arc de cercle autour de l'axe X, canal évidé dans le pourtour de la cloison 8. La portion centrale de cette cloison 8 est cons- tituée par un disque rigide 10 ou 11 formant clapet, c'est-à-dire monté de façon à pouvoir se déplacer selon la direction de l'axe X. Le pourtour de 'ce clapet peut être raccordé de façon étanche au restant de la cloison 8 par une portion de feuille déformable: c'est le cas pour le clapet 10 illustré sur les figures 1 et 3. Mais ce n'est pas le cas pour la variante, qui sera décrite plus loin à propos de la figure 4, pour la- quelle le clapet -11 est mobile entre deux portées rigi- des. Dans chaque cas, les amplitudes des débattements axiaux du clapet sont limitées à une faible valeur, de l'ordre de 0,5 mm: à cet effet, une armature 12 peut être incorporée au clapet 10 dans le cas de la feuille déformable; dans les autres cas, ces limitations sont souvent obtenues par butée du clapet contre des grilles ou plaques perforées dont les portées ci-dessus forment les pourtours. Une masse liquide L remplit les chambres A et B ainsi que le canal 9, et le clapet 10,11 est immergé dans cette masse liquide. Comme bien connu, l'existence de ce clapet per- met de filtrer la transmission de certaines vibrations indésirables de l'un des éléments rigides à l'autre, du fait des débattements alors imposés audit clapet par ces vibrations indésirables. L'invention se propose de simplifier le montage dudit clapet. Ce montage est assuré en emprisonnant axialement le clapet entre: - d'une part une première portée rigide 13 qui est com- prise d'une façon connue en soi par la portion rigide de la cloison intermédiaire 8, portée notamment cons- tituée par une grille ou plaque perforée, - et d'autre part une rondelle plate 14 prolongée exté- rieurement par une couronne de pattes 15 s'étendant selon un tronc de cône ou analogue et prenant appui avec un effet d'arc-boutement axial contre une face cylindrique interne 16 comprise par la portion rigide de la cloison 8. La conicité de la couronne de pattes 15 est orientée de façon telle que ces pattes s'étendent axia- lement du côté, de la rondelle 14, opposé à celui o se trouve le clapet. Pour assurer l'effet d'arc-boutement, on donne au diamètre extérieur de la couronne de pattes 15, avant mise en place de celle-ci, une valeur légèrement supé- rieure au diamètre de la face cylindrique interne 16. Cette face 16 est ouverte axialement vers le bas de façon à pouvoir recevoir par simple glissement axial la rondelle 14,15. Son extrémité supérieure est prolongée vers l'a- xe X par une plage annulaire transversale 17 servant de butée axiale de fin de course à ladite rondelle et for- mant, avec une face cylindrique 18 qui entoure le cla- pet, un gradin annulaire qui borde inférieurement la portée 13. Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le clapet 10, constitué par la por- tion centrale, de préférence rigidifiée, d'une feuille légèrement déformable, porte, adhérée sur la périphérie de sa face inférieure, une bague métallique 19. Cette bague 19 déborde radialement vers l'exté- rieur par rapport au clapet 10 de sorte qu'elle peut être appliquée axialement vers le haut contre le gradin 17,18. Ladite bague 19 est prolongée intérieurement par un bord 20 rabattu vers le bas, ce qui lui confère une certaine rigidité tout en facilitant le centrage relatif entre elle-même et la rondelle 14,15. - Ce bord 20 est lui-même longé intérieurement par une nervure inférieure 21 venue de moulage avec le cla- pet 10. Le montage de ce clapet 10 sur la cloison 8 est le suivant. On commence par mettre en place ledit clapet dans le logement délimité axialement par la portée 13 et radialement par la face cylindrique interne 18. Puis on met en place la rondelle 14,15 contre la cloison 8 en la faisant glisser axialement le long de la face 16, moyennant un faible effort apte à plier légère- ment les pattes 15, et ce jusqu'à double butée de ladite rondelle contre la bague 19 et de cette bague contre le gradin 17,18. Le montage du clapet 10 sur la cloison 8 est alors achevé et il est quasiment irréversible en raison de l'accrochage par arc-boutement qui est obtenu entre les tranches des pattes 15 et la face cylindrique inter- ne 16. On voit encore sur la figure 1: - un pied 23 solidaire de l'embase 4 et plongeant dans la chambre A, pied terminé par un sabot débordant ra- dialement 24, - et une armature 25 également immergée dans la chambre A et propre à entourer avec jeu le pied 23, le diamè- tre de l'ouverture évidée dans cette armature 25 étant inférieur à celui du sabot 24. Cette mesure, connue en soi, permet d'éviter la destruction du support par arrachement axial, une telle sollicitation se traduisant par l'application axiale du sabot 24 contre l'armature 25. La variante illustrée sur la figure 3 diffère de la précédente uniquement par le fait que des coussins élastiques sont prévus respectivement: - en 26, entre la rondelle 14,15 et la bague 19, - et en 27, entre ladite bague 19 et la portée transver- sale 17. Cette construction assure un montage plus souple du clapet sur son siège. Enfin, dans l'autre variante représentée sur la figure 4, le clapet 11 n'est pas raccordé de façon étan- che au reste de la cloison 8, mais peut se déplacer li- brement, selon la direction axiale, entre deux portées rigides. La première de ces portées est constituée comme précédemment par une portion perforée centrale 13 de la cloison 8. Quant à la seconde portée, elle est ici directe- ment constituée par la rondelle 14,15, appliquée axiale- ment contre la plage annulaire transversale 17. Ladite rondelle 14,15 peut présenter une faible largeur radiale. Elle peut également être constituée par la péri- phérie d'une plaquette perforée. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ail- leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réali- sation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Dispositif antivibratoire destiné à être interposé aux fins de support et d'amortissement entre deux éléments rigides, constitué par un boîtier étanche comportant une embase rigide (4) solidarisable avec l'un des deux éléments rigides, un anneau rigide (1) solida- risable avec l'autre élément rigide, une paroi élastique annulaire de support (6) reliant de manière étanche l'embase à l'anneau et une membrane flexible (7) raccor- dée de manière étanche à l'anneau, l'intérieur de ce b itier étant divisé par une cloison intermédiaire (8) en deux chambres, savoir une chambre de travail (A) du côté de la paroi annulaire et une chambre de compensa- tion (B) du côté de la membrane, ces deux chambres com- muniquant entre elles en permanence par un passage étranglé (9), une masse liquide (L) remplissant les deux chambres ainsi que le passage étranglé, et la cloison intermédiaire comprenant une portion mobile ou déforma- ble (10 ou 11) formant "clapet" flottant, deux portées rigides encadrant axialement le pourtour du clapet, et éventuellement des moyens complémentaires (12) pour li- miter l'amplitude des débattements du clapet, caracté- risé en ce que l'une des deux portées rigides est cons- tituée par une rondelle métallique (14,15) prenant appui radialement contre une face cylindrique interne (16) d'une pièce annulaire rigide (8) solidaire de l'autre portée (13), ladite rondelle étant constituée par un anneau plat (14) prolongé vers l'extérieur par une cou- ronne de pattes (15) s'étendant sensiblement selon un tronc de cône et dimensionnée de façon telle que le contact entre ces pattes et la face cylindrique en re- gard (16) fasse intervenir un léger fléchissement de celles-ci et un effet d'arc-boutement. 2. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre portée (13) fait partie de la pièce annulaire rigide (8) contre une face cylindrique interne 1 1 (16) de laquelle prend appui la rondelle (14,15). 3. Support selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que la rondelle métalli- que (14,15) constitue la périphérie d'un disque perforé. 4. Support selon l'une quelconque des précéden- tes revendications, caractérisé en ce que, dans le cas o le clapet est constitué par une feuille déformable étanche (10), le pourtour de ce clapet est revêtu par une bague rigide (19) contre laquelle prend appui la rondelle (14,15).