Brevet FR2613799A1 — publié le 19881014

La présente invention se rapporte aux sup- ports élastiques destinés à être interposés entre un ensemble mécanique vibrant, par exemple un groupe mo- to-propulseur de véhicule, et un autre ensemble, par exemple une structure de ce même véhicule. De façon plus précise, l'invention s'ap- plique à tous les supports élastiques du type com- prenant un corps en matériau élastomère de forme annulaire disposé entre deux armatures dont l'une est adaptée pour être reliée à l'un des deux ensembles et dont l'autre est adaptée pour être reliée à l'autre ensemble, par l'intermédiaire d'une pièce de fixation qui traverse le support de part en part suivant son axe, le support comportant de plus une chambre de travail annulaire remplie de fluide et délimitée en partie par le corps en matériau élastomère et une chambre d'expansion également remplie de fluide, séparée de la chambre de -travail par une cloison rigide délimitant au moins un passage de communication entre les deux chambres. On sait que ces supports à axe traversant, présentent, du fait de leur conception, une raideur propre plus grande que les supports comparables ne comportant pas d'axe traversant. L'invention a pour but de réaliser un tel support qui présente, tant dans le sens axial que dans le sens transversal une raideur propre qui ne soit pas supérieure à celle d'un support ne comportant pas d'axe traversant, de manière à améliorer le filtrage des vibrations à haute fréquence, tout en conservant un bon amortissement des trépidations à basse fréquence et fortes amplitudes. On rappellera à cet égard que la raideur propre d'un support hydroélastique peut être définie comme étant la raideur mesurée à pression intérieure constante. Un autre objectif recherché par l'invention est que le support soit particulièrement simple à fabriquer. A cet effet, l'invention a pour objet un support élastique du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que la chambre de travail annulaire est délimitée en partie par une paroi élastique souple enforme de soufflet. Suivant d'autres caractéristiques: - la chambre annulaire est délimitée radia- lement vers l'intérieur par une paroi épaisse du corps en matériau élastomère et vers l'extérieur par ladite paroi élastique souple en forme de soufflet; - ladite paroi élastique souple a une sec- tion transversale en V dont la partie saillante est dirigée vers l'axe du support; - il est prévu un jonc de renforcement logé dans la partie rentrante de ladite section en V et qui entoure la paroi élastique souple; - ladite paroi élastique souple est venue de matière avec le corps et reliée à la paroi centrale épaisse par une membrane fixée sur une armature adja- cente; - l'une des armatures comprend une pièce in- térieure fixée au corps en matériau élastomère et une pièce extérieure fixée à la paroi élastique souple, ces deux pièces étant solidaires de la cloison rigide de séparation entre les deux chambres; - le corps en matériau élastomère, la paroi élastique souple, l'une des armatures et les pièces intérieure et extérieure de l'autre armature, cons- tituent un sous ensemble; - la chambre d'expansion étant délimitée en- tre la cloison rigide et une membrane annulaire sou- ple, cette cloison et cette membrane sont fixées audit sous ensemble par sertissage des pièces intérieures et extérieures; - la membrane souple étant protégée par un couvercle annulaire rigide, ce couvercle est fixé en même temps que la membrane et la cloison rigide, par sertissage des pièces intérieures et extérieures; - la cloison rigide comprend une rondelle reliant les pièces intérieure et extérieure et un dis- que délimitant avec ladite rondelle un conduit de com- munication entre les deux chambres de travail et d'ex- pansion. L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples et sur lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'un support suivant l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une vue de dessus d'une rondelle faisant partie du support représenté aux figures 1 et 2; - la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne 4-4 de la figure 3; - la figure 5 est une vue de dessous d'une autre pièce faisant partie du support représenté aux figures 1 et 2; et - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la figure 5. On a représenté aux dessins un support d'axe X-X comprenant un corps 1 réalisé en caoutchouc ou autre élastomère et de forme générale annulaire. Ce corps est disposé entre deux armatures métalliques 2 et 3 destinées à être reliées, respectivement, à l'un des deux ensembles (non représentés) entre lesquels le support doit être interposé. Ces deux armatures s'étendent dans l'ensemble perpendiculairement à l'axe X-X. Dans le mode de réalisation représenté, l'armature 2 peut, par exemple, être reliée à la structure d'un véhicule au moyen de pattes de fixation 2a, tandis que l'armature 3 peut être reliée à un moteur au moyen d'une vis 4 et d'une pièce intermédiaire 5. Pour la commodité de la description, on se référera ci-après à la disposition représentée aux dessins, pour désigner les parties inférieure ou supérieure du support. Cependant il va de soi qu'en utilisation, ce support peut être disposé avec une orientation différente de celle représentée aux dessins. Le corps en élastomère comprend une paroi centrale annulaire ou un fût 6 ayant une épaisseur radiale relativement importante. En un point intermédiaire de sa hauteur, la paroi 6 est venue de matière avec une paroi radiale 7 qui la relie à une paroi annulaire élastique souple 8 en forme de soufflet. De façon plus précise, dans le mode de réalisation représenté, cette paroi a une section transversale en V, dont la partie saillante est dirigée vers l'axe du support. De préférence, un jonc de renforcement 8a est disposé dans le fond ou dans la partie rentrante du V. L'armature 2 est réalisée simplement à par- tir d'une plaque 9 emboutie pour délimiter une jupe cylindrique 9a noyée dans la partie inférieure du corps en élastomère, ainsi que les pattes de fixation (2a). Les faces inférieures des parois 7 et 8 sont adhérisées sur la surface supérieure de la plaque 9. A l'extrémité supérieure du corps, des faces d'extrémité de la paroi centrale et de la paroi exté- rieure sont adhérisées respectivement sur des pièces métalliques intérieure 10 et extérieure 11. Ces deux pièces, de forme annulaire, sont disposées dans un même plan et font partie de l'armature supérieure 3. Elles sont serties, le long du bord interne pour la pièce 10 et le long du bord externe pour la pièce 11, sur un ensemble comprenant une rondelle métallique 12, un disque 13, une membrane annulaire souple 14 et un couvercle 15. Le volume annulaire délimité entre les pa- i5 rois 6 et 8 du corps en élastomère et la face infé- rieure de la rondelle 12 constitue une chambre de tra- vail A, tandis que le volume délimité entre la surface supérieure du disque 13 et la membrane souple consti- tue une chambre d'expansion B. La rondelle 12 représentée plus en détail aux figures 3 et 4 assure la liaison entre les deux pièces 10 et 11. De plus, elle délimite avec le disque adjacent 13 un conduit 16 de communication entre les chambres de travail et d'expansion. Cette rondelle comporte un pion 17 de centrage par rapport au disque 13 ainsi qu'une ouverture oblongue 18. Le disque 13 réalisé en matière plastique, aluminium ou autre matériau est représenté plus en détail aux figures 5 et 6. Ce disque comporte un logement de centrage 19 destiné à coopérer avec le pion 17 de la rondelle. Sur sa face dirigée vers la rondelle, ce disque comporte une gorge 20 dont une extrémité se trouve en face de l'orifice 18 de la rondelle, tandis qu'à son autre extrémité, cette gorge débouche par un orifice 21, dans la chambre d'expan- sion. La longueur et la section du conduit 16 ainsi délimité détermine la valeur maximale de la fréquence de résonance de la colonne de liquide contenue dans ce conduit et le choix de ces paramètres permet donc d'obtenir la fréquence d'amortissement voulue. La membrane 14 réalisée en caoutchouc est de préférence surmoulée sur deux joncs en matière plasti- que 22 et 23 pour faciliter le montage automatique et améliorer l'étanchéité au sertissage. Comme connu en soi, le couvercle comporte un trou 24 afin de ne pas gêner les déformations de la membrane 14. Le fonctionnement d'une telle cale est relativement classique et n'a donc pas à être décrit en détail. Par contre, la conception et la réalisation du support sont originales et méritent quelques développements. Tout d'abord, la forme de soufflet donnée à la paroi extérieure délimitant la chambre de travail, est particulièrement avantageuse car elle présente une très grande efficacité dans les conditions de fonc- tionnement d'un tel support, qui peuvent s'assimiler à celles d'une pompe. La tenue à la pression est assurée par l'effet de voûte dû à la forme du pli du soufflet. Cet effet est encore amélioré grâce à la présence d'un jonc de renforcement 8a. Cette disposition permet donc d'obtenir une grande résistance à la pression. Par contre elle procure une grande souplesse vis-à-vis des déplacements axiaux et radiaux, du fait de l'arti- culation qui se produit au niveau du pli du soufflet. A cet effet l'épaisseur de la paroi peut être minimale dans cette zone. La fabrication et le montage de ce support sont également très simples et avantageux: On réalise tout d'abord un sous ensemble constitué par le corps en élastomère, l'armature 2 et les deux pièces intérieure 10 et extérieure 11. Les autres éléments constituant le support sont ensuite assemblés lors de l'opération de sertissage des bords respectivement intérieur et extérieur des pièces 10 et 11, ce sertissage étant effectué, comme cela est con- nu, après remplissage des chambres de travail et d'ex- pansion avec un liquide hydraulique constitué par un mélange d'eau et de glycol. cette opération de ser- tissage est effectuée dans un environnement d'eau et de glycol, de façon à assurer le remplissage correct des deux chambres. Il résulte de ces opérations de montage re- lativement simples, que la cale ainsi réalisée a un coût peu élevé, pour un produit intégrant toutes les fonctions de limitation de débattement et d'amortis- sement. En ce qui concerne la limitation des débat- tements, on indiquera simplement que les débattements radiaux sont déterminés par la valeur du jeu radial J1 ménagé entre la paroi interne du corps en élastomère et la surface adjacente 25 de la pièce 5; Le débattement axial est limité par le rat- trapage du jeu J2 entre l'extrémité inférieure du corps en élastomère et la partie adjacente 26 de la pièce 5. Le débattement axial dans le sens opposé est limité simplement par la compression du corps élasti- que entre les deux armatures. A titre de variante, on peut signaler que la paroi élastique souple délimitant la chambre de tra- vail peut avoir la forme d'un soufflet à plusieurs plis. Bien entendu d'autres variantes peuvent interve- nir quant à la forme ou à la réalisation de certains autres composants du support, sans pour autant sortir du cadre de cette invention. REVENDICATIONS 1. Support hydroélastique destiné à être interposé entre deux ensembles, tels que par exemple un groupe motopropulseur et la structure d'un véhi- cule, ce support comprenant un corps (1) en matériau élastomère, de forme annulaire, disposé entre deux armatures (2, 3) dont l'une (2) est adaptée pour être reliée à l'un des deux ensembles et dont l'autre (3) est adaptée pour être reliée à l'autre ensemble, par l'intermédiaire d'une pièce de fixation (4) qui tra- verse le support de part en part suivant son axe, le support comportant de plus une chambre de travail annulaire (A) remplie de fluide et délimitée en partie par le corps en matériau élastomère et une chambre d'expansion (B) également remplie de fluide, séparée de la chambre de travail par une cloison rigide délimitant au moins un passage (16) de communication entre les deux chambres, caractérisé en ce que la chambre de travail annulaire est délimitée en partie par une paroi élastique souple (8) en forme de soufflet reliée de façon étanche à chacune des deux armatures. 2. Support hydroélastique suivant la reven- dication 1, caractérisé en ce que la chambre annulaire est délimitée radialement vers l'intérieur par une paroi épaisse (6) du corps (1) en matériau élastomère et vers l'extérieur par ladite paroi élastique souple (8) en forme de soufflet. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite paroi élastique souple (8) a une section transversale en V dont la partie saillante est dirigée vers l'axe du support. 4. Support suivant la revendication 3, ca- ractérisé en ce qu'il est prévu un jonc de renforce- ment (8a) logé dans la partie rentrante de ladite section en V et qui entoure la paroi élastique souple (8). 5. Support suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite paroi élastique souple (8) est venue de matière avec le corps (1) et reliée & la paroi centrale épais- se par une membrane (7) fixée sur une armature (2) ad- jacente. 6. Support suivant l'une quelconque des re- vendications précédentes, caractérisé en ce que l'une (3) des armatures comprend une pièce intérieure (10) fixée au corps en matériau élastomère et une pièce extérieure (11) fixée à la paroi élastique souple (8), ces deux pièces étant solidaires de la cloison rigide de séparation entre les deux chambres. 7. Support suivant la revendication 6, ca- ractérisé en ce que le corps en matériau élastomère, la paroi élastique souple, l'une des armatures et les pièces intérieure et extérieure de l'autre armature, constituent un sous ensemble. 8. Support suivant la revendication 7, ca- ractérisé en ce que la chambre d'expansion étant dé- limitée entre la cloison rigide et une membrane annu- laire souple (14), cette cloison et cette membrane sont fixées audit sous ensemble par sertissage des pièces intérieure (10) et extérieure (11). 9. Support suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que la membrane souple (14) étant pro- tégée par un couvercle (15) annulaire rigide, ce cou- vercle (15) est fixé en même temps que la membrane (14) et la cloison rigide, par sertissage des pièces intérieure (10) et extérieure (11). 1 1 10. Support suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la cloison rigide comprend une rondelle (12) reliant les pièces intérieure (10) et extérieure (11) et un disque (13) délimitant avec la- dite rondelle un conduit de communication (16) entre les deux chambres de travail et d'expansion. 11. Support suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi élastique souple (8) a une épaisseur minimale dans la zone du pli du soufflet.