Brevet FR2616868A1 — publié le 19881223

Perfectionnements apportés aux manchons de support anti- vibratoires hydrauliques. L'invention est relative aux manchons de support antivibratoires hydrauliques comprenant deux armatures rigides tubulaires s'entourant l'une l'autre et de pré- férence de révolution au moins en partie, coaxiales et concentriques au moins sous charge, armatures réunies entre elles par un corps en élastomère adhéré sur -10 celles-ci et conformé de façon à former avec ces der- nières au moins deux poches étanches diamétralement opposées selon une direction Y et communiquant entre elles par un canal étroit, l'ensemble desdites poches et dudit canal étant rempli d'un liquide amortisseur. De tels manchons sont destinés à être montés entre deux pièces rigides solidarisables respectivement avec les deux armatures et susceptibles de subir l'une par rapport.à l'autre des oscillations orientées selon la direction Y, l'ensemble étant agencé de façon telle que, pour certaines au moins de ces oscillations, le liquide soit refoulé alternativement de l'une des poches vers l'autre et inversement à travers le canal étroit, ce qui crée dans ce liquide, pour certaines fréquences des oscillations, un phénomène de résonance propre à amortir la transmission de ces oscillations de l'une des armatures à l'autre. Les manchons du genre en question sont par exem- ple destinés à être interposés entre, d'une part, un châssis de véhicule et, d'autre part, le moteur à com- bustion interne ou le train avant ou arrière de ce vé- hicule. L'invention concerne plus particulièrement, par- mi les manchons de support ci-dessus, ceux dans lesquels les poches se présentent sous la forme d'alvéoles évidés axialement dans au moins un anneau massif constitutif du corps en élastomère, alvéoles présentant une épaisseur radiale relativement petite de façon à pouvoir être quasiment fermés par écrasement radial. Dans les modes de réalisation connus de ces man- chons, les alvéoles débouchent axialement sur une même face terminale de l'anneau et le canal étroit qui les réunit s'étend selon un arc de cercle admettant comme axe l'axe X du manchon et est en général délimité par ladite face et par une rondelle appliquée axialement contre cette face, l'une au moins des deux portées ainsi appliquées l'une contre l'autre étant évidée par une gorge circulaire ou semi-circulaire pour former ledit canal. Ces réalisations présentent certains inconvé- nients et, en particulier, les suivants: - si la rondelle est constituée en élastomère, la pres- sion qui chasse le liquide amortisseur de l'une des poches vers l'autre à travers le canal étroit risque de déformer cette rondelle, ce qui peut détruire l'é- tanchéité de la paroi délimitant ce canal ou tout au moins modifier les caractéristiques dimensionnelles dudit canal, caractéristiques auxquelles est liée la valeur de la fréquence de travail affectée au support amortisseur, - si la rondelle est rigide, notamment métallique, l'am- plitude maximum des déformations susceptibles d'être subies par le support est limitée. L'invention a pour but, surtout, de supprimer ces inconvénients. A cet effet, les supports amortisseurs selon l'invention sont essentiellement caractérisés en ce que leurs poches débouchent respectivement dans deux cham- bres annulaires ou semi-annulaires distinctes évidées dans le corps en élastomère et en ce que ces deux cham- bres sont réunies exclusivement entre elles par le canal étroit ci-dessus mentionné, ledit canal étant ici orienté axialement ou tout au moins selon une direction présentant une composante axiale. Dans des modes de réalisation avantageux, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des disposi- tions suivantes: - les deux poches sont évidées axialement selon deux sens opposés dans un même anneau central et chacune des deux chambres annulaires ou semi-annulaires dans lesquelles ces deux poches débouchent respectivement est délimitée axialement par ledit anneau central et par un anneau terminal, - les deux poches sont évidées axialement selon deux sens opposés dans deux anneaux distincts et les deux chambres annulaires ou semi-annulaires dans lesquelles ces deux poches débouchent respectivement sont sépa- rées axialement l'une de l'autre par un troisième anneau central, - le canal étroit s'étend le long de l'armature tubulai- re externe, - le canal étroit s'étend le long de l'armature tubulai- re interne. 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 ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire quelques modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limita- tive. Les figures 1 et 2, de ce dessin, montrent res- pectivement en coupe transversale selon I-I, figure 2 et en coupe axiale selon II-II, figure 1, un manchon de support établi selon l'invention. La figure 3 montre selon une demi-coupe axiale une variante d'un tel manchon. La figure 4 montre en coupe axiale une autre variante d'un tel manchon. D'une façon connue en soi, le manchon de support comprend dans chaque cas: - une armature métallique interne tubulaire de révolu- tion 1 d'axe X, - une armature métallique externe tubulaire de révolution 2 coaxiale à l'armature 1 au moins pour l'état monté et chargé du manchon et entourant cette armature 1, - et un corps en élastomère 3 reliant l'une à l'autre les deux armatures 1 et 2 en ménageant entre celles-ci deux poches étanches A,B diamétralement opposées selon une direction Y. L'armature interne 1 est destinée à être solida- risée avec une broche (non représentée) qui la traverse jointivement alors que l'armature externe 2 est destinée à être solidarisée avec un palier (non représenté), cet- te broche et ce palier étant solidaires respectivement de deux éléments rigides entre lesquels on désire monter un support antivibratoire, éléments tels qu'un moteur ou bras de suspension de véhicule et que le châssis de ce- véhicule. Les deux poches A et B communiquent entre elles par un canal étroit E sur lequel on reviendra plus loin. Ces deux poches et le canal étroit sont remplis d'un liquide L. D'une façon également connue en soi, les deux poches A et B sont constituées par des alvéoles évidés axialement dans au moins un anneau massif constitutif du corps 3 en élastomère. Mais ici ces deux poches débouchent axialement dans deux chambres annulaires ou semi-annulaires dis- tinctes C et D d'axe X et de section axiale relativement grande, et ce sont ces deux chambres qui sont réunies entre elles par le canal étroit E. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, les deux poches A et B sont évidées dans un anneau central unique désigné par la référence 3 Les sens axiaux selon lesquels ces deux poches sont évidées sont alors opposés et les deux chambres C et D bordent axialement l'anneau 31 le long de respec- tivement ses deux faces terminales, ces deux chambres étant complétées par deux anneaux terminaux en élasto- mère 32 et 33 qui sont interposés jointivement, comme l'anneau 31, entre les deux armatures tubulaires 1 et 2, mais à leurs deux extrémités axiales. Le canal étroit E s'étend ici axialement. Il est délimité: - extérieurement, par une rainure 34 évidée dans une chemise cylindrique en élastomère 35 venue de moulage avec l'anneau 32 et tapissant intérieurement l'arma- i15 ture tubulaire externe 2, - et intérieurement par une douille cylindrique 4 dont les faces externe et interne sont appliquées intime- ment contre respectivement la chemise 35 et l'anneau 31' Le canal étroit E qui relie entre elles les deux chambres C et D pourrait également présenter une forme autre que rectiligne et axiale, par exemple hélicoïdale ou analogue, tout en étant encore délimitée par la douille 4 et la chemise 35. On voit encore sur la figure 2: - que l'anneau 32 est adhéré intérieurement contre une bague cylindrique 5, - et que deux autres bagues cylindriques 6 et 7 sont prévues pour délimiter intérieurement et extérieure- ment l'anneau 33. Comme on le comprend facilement, les différents anneaux, bagues et douille définis ci-dessus sont emmanchés dans l'ordre convenable autour de l'armature tubulaire interne 1 et l'ensemble est ensuite maintenu en place d'une part par sertissage d'une extrémité de l'armature tubulaire externe 2 rabattue vers l'intérieur en 2 sur la bague 7 et d'autre part par au moins un point de soudure judicieusement localisé entre l'une au moins des bagues 5 et 6 et l'armature tubulaire interne 1. Le fonctionnement d'un tel support est le sui- vant. Au repos, le support se trouve dans son état illustré sur les figures 1 et 2. Si, à partir de cette situation, on applique sur l'armature externe 2, par rapport à l'armature inté- rieure 1, une sollicitation selon la direction Y dans le sens de la flèche F, la poche A se rétrécit par écrase- ment alors qu'au contraire.la poche B se dilate et que les volumes globaux des deux chambres C et D demeurent sensiblement constants: le liquide 2 initialement contenu dans la poche A est alors chassé vers la poche B à travers le canal étroit E. Cet effet est inversé dès que la sollicitation en sens inverse de la précédente est exercée sur le support. L'alternance de ces sollicitations est généra- lement renouvelée à une certaine fréquence et, pour une valeur F de cette fréquence qui est prédéterminée et liée aux dimensions du canal étroit E, et en particulier au rapport entre sa section droite et sa longueur, la masse de liquide circulant dans ce canal est mise en résonance et le support exerce alors sur la transmission des oscillations de l'une des armatures à l'autre un excellent amortissement. Le support illustré sur la figure 3 diffère du précédent en ce que le canal étroit E, encore rectiligne et orienté axialement, s'étend le long de l'armature interne 1 au lieu de s'étendre le long de l'armature externe 2: il est ici délimité intérieurement par une rainure 11 évidée dans la face externe de l'armature 1 et extérieurement par une douille cylindrique 8 inter- posée jointivement entre cette armature 1 et la face interne de l'anneau central 3 Ici la douille 4 de la précédente réalisation est supprimée, la chemise 35 qui tapisse intérieurement l'armature externe 2 est venue de moulage avec l'anneau central 31, et une bague cylindrique externe 9 délimite extérieurement l'anneau 32 et est emmanchée à force dans l'extrémité correspondante de ladite chemise 35. Dans le support illustré sur la figure 4, les deux poches A et B sont évidées axialement dans deux anneaux distincts 36 et 37 reliant entre elles les deux armatures 1 et 2 et elles débouchent toutes les deux vers le centre du manchon, dans les chambres annulaires C et D qui sont ici séparées axialement l'une de l'autre par un troisième anneau 38 s'étendant selon le plan axial médian du manchon et reliant entre elles également les deux armatures 1 et 2. Les bagues et douilles métalliques sont ici ré- parties intérieurement et extérieurement comme sur les trois anneaux de la figure 3, la chemise 35 qui tapisse intérieurement l'armature 2 étant venue de moulage avec l'anneau central 38 et le canal étroit E longeant exté- rieurement l'armature interne 1. En suite de quoi et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose d'un support amortisseur hydraulique dont la constitution et le fonctionnement résultent suffisamment de ce qui précède. Ce support présente de nombreux avantages par rapport à ceux antérieurement connus et en particulier les suivants: - ses deux poches A et B demeurent séparées l'une de l'autre de manière étanche au cours du fonctionnement du support et pendant toute la vie de celui-ci, à la seule réserve près qu'elles"communiquent entre elles à travers le canal étroit E, lequel est ménagé dans une portion centrale du support, portion qui demeure à l'abri des déformations accentuées et des risques de séparation entre pièces distinctes, - les déformations radiales du support sont possibles jusqu'à écrasement total de chaque poche A ou B, écra- sement qui définit une butée progressive et efficace de fin de course, l'encombrement transversal du support peut être très faible, son diamètre extérieur pouvant descendre à 35 mm ou même moins, - la fabrication dudit support est facile et économique. 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. Manchon de support antivibratoire hydraulique comprenant deux armatures rigides tubulaires (1,2) s'en- tourant mutuellement et réunies entre elles par un corps en élastomère (3) adhéré sur elles et conformé de façon à former avec elles au moins deux poches étanches (A,B) diamétralement opposées et communiquant entre elles par un canal étroit (E), l'ensemble desdites poches et dudit canal étant rempli d'un liquide amortisseur (L), les poches se présentant sous la forme d'alvéoles évidés axialement dans au moins un anneau massif constitutif du corps en élastomère, alvéoles présentant une épaisseur radiale relativement petite de façon à pouvoir être qua- siment fermés par écrasement radial, caractérisé en ce que les poches (A, B) débouchent respectivement dans deux chambres annulaires ou semiannulaires distinctes (C,D) évidées dans le corps en élastomère et en ce que ces deux chambres sont réunies exclusivement entre elles par le canal étroit ci-dessus (E), ledit canal étant orienté axialement ou tout au moins selon une direction présen- tant une composante axiale. 2. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux poches (A,B) sont évidées axialement selon deux sens opposés dans un même anneau central (31) et en ce que chacune des deux chambres annulaires ou semi-annulaires (C,D) dans lesquelles ces deux poches débouchent respectivement est délimitée axialement par ledit anneau central (31) et par un anneau terminal (32, 33). 3. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux poches (A,B) sont évidées axialement selon deux sens opposés dans deux anneaux distincts (36, 37) et en ce que les deux chambres annulaires ou semi- annulaires (C,D) dans lesquelles ces deux poches débou- chent respectivement sont séparées axialement l'une de l'autre par un troisième anneau (38) central. 4. Manchon selon l'une quelconque des précéden- tes revendications, caractérisé en ce que le canal étroit (E) s'étend le long de l'armature tubulaire ex- terne (2). 5. Manchon selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que le canal étroit (E) s'étend le long de l'armature tubulaire interne (1).