Brevet FR2617932A1 — publié le 19890113

La présente invention se rapporte à un support amortisseur servant à suspendre un corps oscillant à une structure support et elle est particulièrement destinée aux moteurs alternatifs pour véhicules automobiles. L'invention concerne plus particulièrement un support amortisseur du type qui comprend: un corps support tubulaire qui est destiné à être fixé à la structure support et est fermé à une pre- mière extrémité pour définir une chambre destinée à con- tenir un liquide d'amortissement, un élément de fixation qui est destiné à être fixé à l'élément oscillant et est relié coaxialement à l'autre extrémité du corps support tubulaire au moyen d'un élément annulaire en matière élastomère dont la sur- face extérieure est fixée au corps support tubulaire tan- dis que sa surface intérieure est fixée à l'élément de fixation, et des moyens fluidodynamiques destinés à amortir les oscillations de l'élément de fixation par rapport au corps tubulaire, ces moyens comprenant un disque trans- versal relié à l'élément de fixation et destiné à être immergé dans le liquide d'amortissement. Les supports amortisseurs du type mentionné ci- dessus sont aopropriés pour amortir les oscillations de grande amplitude et de basse fréquence, comme, par exem- ple, les oscillations du moteur d'un véhicule automobile dans des conditions de marche lente ou dans le cas de se- cousses brusques du véhicule qui sont provoquées par des inégalités du sol. Ce type de support a malheureusement des inconvénients, dans le cas de vibrations de faible amplitude et de haute fréquence, telles que celles qui se manifestent lorsque le moteur marche à des grandes vi- tesses de rotation, en raison du fait qu'il possède une haute rigidité dynamique, laquelle est encore augmentée lorsque la fréquence des vibrations s'élève, de sorte que de grandes variations de pression sont transmises sous la forme de vibrations au châssis du véhicule auto- mobile, au détriment du confort de roulement. On connait également un support amortisseur du type spécifié plus haut comprenant en outre une cloison transversale qui divise la chambre intérieure en deux chambres qui communiquent entre elles par un conduit for- mant passage étranglé pour l'écoulement du liquide d'amortissement. Dans ce cas, le support permet d'obtenir une faible valeur de rigidité dynamique en réponse à des per- turbations de haute fréquence; en particulier, la cour- be du coefficient de rigidité dynamique en fonction de la fréquence d'oscillation possède son minimum dans un certain intervalle de fréquences dans lequel le coeffi- cient de rigidité dynamique est inférieur au coefficient de rigidité statique. Le but de la présente invention est de produire un support amortisseur perfectionné qui-permette d'obte- nir un coefficient de rigidité dynamique inférieur au coefficient de rigidité statique pour un large interval- le de fréquences, en particulier dans la région des hau- tes fréquences, en réduisant de cette façon les vibra- tions de haute fréquence qui sont transmises à la struc- ture support. Ce but est atteint au moyen d'un support amor- tisseur du type mentionné dans le préambule de la présen- te description, dont la caractéristique principale rési- de dans le fait que le disque est muni d'au moins une ou- verture pour le passage du liquide d'amortissement et il est prévu des moyens obturateurs mobiles associés au dis- que et qui permettent de faire varier la section du pas- sage du liquide d'amortissement à travers l'ouverture ou les ouvertures. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés, sur lesquels, la figure 1 est une coupe axiale du support amortisseur, destiné en particulier à un groupe moteur porté; la figure 2 est une vue en partie en coupe pri- se selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe axiale d'une forme de réalisation d'un support amortisseur approprié pour un groupe moteur suspendu; la figure 4 est une vue en partie en coupe pri- se selon la ligne IV-IV de la figure 3; et la figure 5 est un graphique qui montre la cour- be de la rigidité dynamique en fonction de la fréquence pour un support amortisseur selon l'invention. Sur les figures 1 et 2, un corps support métal- lique tubulaire est indiqué en 2 et muni à une première extrémité d'une bride annulaire 4 servant à le fixer au chassis d'un véhicule automobile. Le corps tubulaire 2 est fermé à une première extrémité au moyen d'un couver- cle métallique protecteur 6 qui joue le rôle d'un sup- port pour une membrane flexible 8 en matière élastomère dont le bord périphérique possède une collerette annulai- re 10 munie d'une côte qui s'engage dans une gorge com- plémentaire du couvercle 6. A l'autre extrémité du corps tubulaire 2, est fixé un élément annulaire en matière élastomère 14, sen- siblement en forme de cloche, dont la surface radiale- ment extérieure est fixée à la surface intérieure du corps tubulaire 2. La surface radialement extérieure de l'élément annulaire 14 est fixée à un élément de fixa- tion métallique 16 constitué par un manchon présentant un profil sensiblement tronconique. L'élément de fixa- tion 16 est muni à son extrémité extérieure d'une queue 18 présentant un trou fileté intérieurement et qui est destiné à- recevoir un élément de fixation 20 muni d'un filetage correspondant et fixé au moteur du véhicule. 4 12617932 Le corps tubulaire 2, la membrane 8 et l'élé- ment annulaire 14 définissent avec le support une cham- bre 22 qui est destinée à être remplie d'un liquide d'amortissement, liquide qui est introduit à travers un trou traversant 24, muni d'un clapet à bille 26, qui est formé dans l'élément de fixation 16. Un disque transversal 28 est relié rigidement à l'élément de fixation 16 et possède une surface de base plane et des bords périphériques recourbés. Le disque 28 s'étend transversalement dans la chambre 22 pour définir un passage annulaire 30 entre sa surface radialement ex- térieure et la surface radialement intérieure du corps tubulaire, passage à travers lequel le liquide d'amortis- sement peut s'écouler. Le disque 28 présente deux ouver- tures 32 en forme de fentes qui s'étendent circonféren- tiellement et sont sensiblement symétriques par rapport à un axe diamétral. Selon l'invention, il est prévu un disque obtu- rateur 34 à surfaces planes associé au disque 28, ce dis- que étant monté en contact avec la surface axialement in- térieure du disque et étant capable de faire varier l'ai- re de section du passage à travers les ouvertures 32. Le disque obturateur 34 est supporté et commandé en rota- tion par une tige 36 qui est montée rotative dans un trou axial de l'élément de fixation 16. Dans la forme de réalisation représentée sur les figures 2 et 4, le disque obturateur 34 est de forme sensiblement circulaire et possède deux prolongements ra- diaux 40 qui permettent de faire varier l'aire de sec- tion du passage du liquide à travers les ouvertures 32 en réponse à la rotation du disque, entre une position dans laquelle les ouvertures sont toutes deux entière- ment fermées et une position dans laquelle elles sont toutes deux entièrement ouvertes. La tige 36 fixée à l'obturateur 34 est destinée à être tournée au moyen d'un arbre flexible 42 qui passe à travers un trou axial de l'élément de fixation fileté et dont une extrémité 44 est accouplée à la tige 36. Le support amortisseur comprend en outre une cloison, désignée dans son ensemble par 46, qui est cons- tituée par un élément annulaire rigide 48 en matière plastique ou en aluminium, qui supporte un disque 50 en matière élastomère. L'élément annulaire 48 est fixé à la surface intérieure du corps tubulaire, avec son bord pé- riphérique interposé entre le bord périphérique du cou- vercle 6 et un épaulement 52 du corps tubulaire. La cloi- son 46 divise la chambre 22 en deux chambres 22a et 22b qui sont en communication pour l'écoulement du liquide à travers un conduit 54 de forme générale hélicoidale for- mant un passage étranglé, qui est formé dans l'élément annulaire 48. L'écoulement liquide de l'une à l'autre des chambres 22a et 22b en passant par le conduit étran- glé 54 exerce un nouvel effet-d'amortissement sur les os- cillations. Le liquide qu'on introduit dans la chambre 22 possède typiquement une basse viscosité et il est de préférence constitué par un mélange d'eau et de glycol. Le support selon l'invention permet de régler le coefficient de rigidité dynamique Kd en fonction de la fréquence des oscillations du moteur. A cet effet, une unité de contrôle-commande traite un signal qui dé- pend, par exemple, de la vitesse ou du régime du moteur, et émet un ordre qui commande la rotation de l'obtura- teur 34 au moyen de l'arbre de transmission flexible 42 et de l'arbre 36, pour positionner l'obturateur dans une position angulaire dans laquelle l'aire de section du passage du liquide d'amortissement possède une valeur prédéterminée qui correspond au coefficient de rigidité dynamique voulu. Il est ainsi possible d'obtenir un coefficient de rigidité dynamique qui est inférieur au coefficient de rigidité statique pour une large gamme de hautes fré- quences, en permettant ainsi de supprimer la transmis- sion des vibrations à la structure du véhicule automobi- le aux fréquences gênantes. Sur la figure 5, on a indiqué en traits inter- rompus les courbes de la rigidité dynamique pour diffé- rentes valeurs de l'aire de section A du passage du li- quide d'amortissement à travers les ouvertures du dis- que. Lorsque l'aire de section de passage à travers les ouvertures crott, le minimum de chaque courbe se déplace vers des fréquences plus élevées. La ligne continue de la figure 5 montre l'allure de la courbe de rigidité dy- namique qu'on peut obtenir au moyen du support selon l'invention, courbe qui résulte de l'enveloppe des cour- bes de rigidité dynamique correspondant aux valeurs indi- viduelles de l'aire de section de passage A. La ligne en traits mixtes montre, à titre d'exemple, la courbe de la rigidité statique Ks. La figure 3 montre une forme de réalisation du support de moteur pour des groupes moteurs suspendus. Les caractéristiques de structure de cette forme de réa- lisation ne diffèrent de celles de la forme de réalisa- tion représentée sur la figure 1 que par des détails de forme qui n'affectent pas le comportement fonctionnel du support; les éléments de la figure 3 qui correspondent aux éléments de la figure 2 sont donc désignés par les mêmes numéros de référence. Naturellement, différentes modifications pour- ront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. C'est ain- si que, par exemple, le support pourrait être équipé d'un moteur incorporé dans l'élément de fixation pour faire tourner l'obturateur. 7 2617932 REVENDICATIONS R E V E N D I C A T I O N S 1 - Support amortisseur destiné à la suspension d'un. corps oscillant sur une structure support, compre- nant: un corps support tubulaire (2) qui est destiné à être fixé à la structure support et est fermé à une ex- trémité pour définir une chambre (22) destinée à conte- nir un liquide d'amortissement, un élément de fixation (16) qui est destiné à être fixé à l'élément oscillant et est relié coaxiale- ment à l'autre extrémité du corps support tubulaire au moyen d'un élément annulaire (14) en matière élastomère dont la surface extérieure est fixée au corps support tu- bulaire et dont la surface intérieure est fixée à l'élé- ment de fixation, et des moyens fluidodynamiques destinés à amortir les oscillations de l'élément de fixation par rapport au corps support tubulaire, ces moyens comprenant un disque transversal (28) relié à l'élément de fixation et desti- né à être immergé dans le liquide d'amortissement, carac- térisé en ce que: le disque est muni d'au moins une ouverture (32) pour le passage du liquide d'amortissement et il est prévu des moyens obturateurs (34) associés au disque et qui permettent de faire varier l'aire de section du passage au liquide d'amortissement à travers l'ouverture ou les ouvertures. 2 - Support amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens obturateurs compren- nent un disque tournant disposé en contact avec la surfa- ce du disque et qu'on peut faire tourner au moyen d'un arbre (36) porté par l'élément de fixation et qui présen- te des portions de surface qui peuvent faire varier l'ai- re de la section de passage de l'ouverture ou des ouver- tures en réponse à la rotation du disque. 8 2617932 3 - Support amortisseur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le corps tubulaire est fermé à son extrémité qui est à l'opposé de celle à laquelle l'élément de fixation est associé, au moyen d'une membrane flexible (8) qui constitue une paroi de la chambre (22). 4 - Support amortisseur selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il com- prend une cloison (50, 54) constituée par une paroi transversale, supportée à joint étanche par les parois du corps tubulaire et qui définit à l'intérieur de la chambre des première et deuxième chambres qui sont en communication pour l'écoulement du liquide par un con- duit formant un passage étranglé (54). 5 - Support amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la cloison comprend un élément annulaire rigide (54) muni du conduit formant passage étranglé pour le liquide d'amortissement, élément dont la paroi radialement intérieure supporte un disque (50) en matière élastomère.