Brevet FR2627564A1 — publié le 19890825

La présente invention concerne un support en caoutchouc à effet d'amortissement hydraulique, notamment support de moteur pour véhicules automobi- les, comportant deux parois frontales situées l'une en regard de l'autre dans une direction axiale et entre lesquelles sont disposées deux chambres de travail, qui sont toutes deux remplies d'un liquide d'amortissement-et qui sont séparées par une paroi séparatrice, dans laquelle est ménagé un canal reliant les chambres de travail l'une avec l'autre et dont la longueur est au moins égale au diamètre de la paroi séparatrice tandis que sa section est petite par rapport à sa longueur, ainsi qu'un élément élastique, ayant l'élasticité du caoutchouc, délimi- tant les chambres de travail et fixé sur une paroi frontale, de sorte que, par action exercée de l'exté- rieur, les grandeurs de la surface de paroi et du volume du canal soient modifiables par une séparation complète ou partielle d'une partie longitudinale du canal. Un tel support en caoutchouc est connu d'après-le brevet DE-29 05 090. Al'aide de ce support en caoutchouc connu, qui comporte entre autres, un canal à plusieurs spires servant à relier les deux chambres de travail, des oscillations auxfréqueices les plus basses mais d'amplitude importante doivent être soumises à un fort amortissement, la colonne de liquide oscillant dans le canal agissant comme un amortisseur sous l'effet de son frottement interne et de son frottement sur la paroi du canal. On a constaté maintenant que la largeur de bande des fréquences des oscillations dont l'amortissement s'avère nécessai- re est si grande, en étant notamment comprise entre environ 6 et 20 Hz et plus, que la colonne de liquide se trouvant dans le canal ne peut plus suivre, au moins dans certaines gammes de fréquences, les oscillations du support et ne peut ainsi produire qu'une faible force d'amortissement par suite de son petit déplace- ment. L'invention a pour objet, par un perfec- tionnement du support en caoutchouc du type défini ci-dessus, d'obtenir une meilleure adaptation de la caractéristique d'amortissement du support en caoutchouc, notamment en ce qui concerne la fréquence et la force d'amortissement des oscillations agissant sur le support en caoutchouc. Ce problème est résolu conformément à l'invention en ce qu'il est prévu dans le canal, perpendiculairement à.celui-ci, un tiroir tournant de manière telle que, dans une de ses positions angulaires limites, la partie longitudinale du canal, ouverte en direction d'une des chambres de travail, soit reliée avec l'autre partie longitudinale, ouverte en direction de l'autre chambre de travail, et que, dans l'autre position angulaire imite, elle soit reliée directement avec cette chambre de travail, tandis que, entre lesdites positions limites, elle est reliée avec les deux chambres par une zone de transi- tion continue ayant des sections de passage variables. Pour le support en caoutchouc agencé conformément à l'invention et dont le volume de canal est modifiable, il est possible de choisir de façon continue les volumes de liquide se trouvant dans le canal de telle sorte que le coefficient d'oscillations propre de la colonne de liquide se trouvant dans le canal soit dans un rapport déterminé avec les fréquen- ces d'oscillations exercées de l'extérieur, de telle sorte qu'on puisse obtenir le comportement d'oscilla- tion désiré de la colonne de liquide, et la force d'amortissement en résultant. Notamment, lors d'une adaptation du coefficient d'oscillations propre du liquide du canal à la fréquence des oscillations exercées, il est possible d'obtenir dans le canal une grande vitesse de liquide et par conséquent une grande force d'amortissement. En outre, pour le support en caoutchouc agencé conformément à l'inven- tion, la force d'amortissement est adaptable aux conditions existantes par le fait que, lors d'une - variation du volume de liquide, le frottement interne du liquide est modifié et que, lors d'une variation de la grandeur de la surface de paroi de canal, le frottement entre celle-ci et le liquide est modifié. D'après la.demande de brevet allemand DE- OS 34 04 593, il est en outre connu un support en caoutchouc dans lequel la force d'amortissement est modifiable par le fait qu'il est prévu dans un court canal de liaison entre les deux chambres à liquide une zone d'étranglement dont la grandeur est modifiable en peu d'échelons par une action exercée de l'exté- rieur. Il se produit à cet égard simplement un étran- glement plus ou moins fort de la quantité de liquide déchargée, ce qui produit, en dehors d'une modifica- tion de la caractéristique d'amortissement, une influence défavorable sur les propriétés d'élasticité du support en caoutchouc. Notamment, il n'est pas possible d'obtenir de grandes forces d'amortissement pour des fréquences d'oscillations différentes. Selon une autre particularité du support en caoutchouc, il est possible de faire varier le volume du canal et la grandeur de sa surface de paroi par une modification de la section du canal sur au moins une longueur importante. Pour obtenir ce résultat, une partie de la paroi du canal peut être constituée par une membrane qui peut être sollicitée, sur son côté opposé au canal> par du liquide soumis à une surpression et/ou une dépression. Selon encore une autre particularité du support en caoutchouc conforme à l'invention, les deux parties longitudinales du canal sont disposées l'une au-dessus de l'autre dans une direction axiale du support en caoutchouc et elles ont respectivement une longueur correspondant à peu près au périmètre de la paroi séparatrice. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limita- tif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente un support en caoutchouc comportant un canal reliant deux chambres de travail et dont la section est modifiable, la figure 2 représente un support en caoutchouc comportant un canal reliant deux chambres de travail et dont la longueur utile est modifiable, et la figure 3 représente un détail du support en caoutchouc de la figure 2. Les supports en caoutchouc 1 des figures 1 et 2 comportent à leurs deux extrémités des parois frontales 2, 3, qui sont respectivement reliées rigidement avec deux composants oscillant l'un par rapport à l'autre, comme un moteur et un véhicule automobile pouvant être entraîné par le moteur. La paroi frontale inférieure ( sur le dessin) 2 est reliée, avec possibilité de transmission de forces et étanchéité au liquide, à un élément élastique 4 de forme sensiblement annulaire qui est lui-même dans sa zone radialement extérieure avec une paroi annulaire 5, celle-ci étant également reliée avec la paroi frontale supérieure ( sur le dessin) 3. Le volume entouré par les deux parois frontales 2, 3, l'élément élastique 4 et la paroi annulaire 5 est divisé par un collet intérieur 6 de la paroi annulaire et un disque séparateur 7, qui est engagé.avec du jeu dans une rainure périphérique intérieure 8 ménagée dans le collet 6. Le volume ainsi délimité forme deux chambres de travail 9 et 10 respectivement audessus et en dessous du collet 6 et du disque séparateur 7, la chambre de travail supérieure 10 étant elle-même séparée, au moyen d'un soufflet plissé 11 tendu entre la paroi frontale supérieure 3 et la paroi annulaire 5, d'une chambre d'équilibrage 12, qui est adjacente à la paroi frontale supérieure 3 et qui est en liaison avec l'air environnant par l'intermédiaire d'une ouverture 131ménagée dans celle-ci. Les deux chambres de travail 9, 10 sont remplies d'un liquide d'amortissement, les deux volumes de liquide étant reliés entre eux par l'intermédiaire du jeu existant entre le disque séparateur 7 et la rainure 8 ainsi que par l'intermé- diaire d'un canal 14 ménagé dans la paroi annulaire 5. Le canal 14 s'étend sur sa longueur pratique- ment sur tout le périmètre de la paroi annulaire 5 et il débouche à une de ses extrémités longitudinales et par l'intermédiaire d'un orifice 15 dans la chambre de travail 9 et à son autre extrémité longitudinale et par l'intermédiaire d'un orifice 16 dans la chambre de travail 10.Laparoi éxtérieures'étendantradialement-du canal 14 est constituée par une membrane 17, qui est tendue sur un corps annulaire 18 disposé extérieurement. Par l'intermédiaire de trous 19 ménagés dans le corps annulaire 18, il est possible de faire parvenir sur le c8té arrière de la membrane 17 du liquide sous pression de telle sorte que la membrane 17 soit incur- vée vers l'intérieur dans le canal 14, ce qui produit d'une part une réduction de la section du canal et d'autre part une variation de la grandeur de la surface de paroi du canal. En outre, le corps annulaire 18 comporte, sur le c8té dirigé vers la membrane 17, un évidement 20 s'étendant presque complètement sur sa périphérie et dans lequel pénètre la membrane 17 lors de l'application d'une dépression, ce qui produit une augmentation aussi bien de la section du canal que de la grandeur de la surface de paroi du canal. L'évidement 20 est supprimé dans la zone des deux orifices 15 et 16 de façon à éviter, lors de.l'appli- cation d'une dépression, un court-circuitage entre les deux orifices 15, 16. Les conditions de pression dans l'évidement et par conséquent la position de la membrane 17 peuvent être commandées par l'intermédiaire d'un distributeur 21, qui est d'une, part en liaison avec l'évidement 20 par l'intermédiaire d'un conduit 22, dans lequel est disposé un étrangement 33, et d'un orifice 23 ménagé dans la paroi annulaire 5 et qui est d'autre part sollicité par une pompe de refoulement 24 par l'intermédiaire d'un récipient en pression 25 ainsi que par une pompe d'aspiration 26 par l'inter- médiaire d'un récipient en dépression 27. Le distri- buteur 21 est actionné électriquement en fonction de signaux traités par un appareil de commande 28 et qui représentent le comportement d'oscillation du moteur ou du châssis ou bien des états déterminés de fonction- nement du moteur comme les conditions au démarrage ou à l'arrêt, ou bien lanature du sol sur lequel se déplace le véhicule de façon à définir le comportement d'oscillation correspondant du châssis. Par modification de la section du canal sur une grande longueur, il se produit simultanément une modification du volume du canal et par conséquent du volume du liquide oscillant dans le canal, ce qui fait varier également la fréquence propre de cette quantité de liquide. Il est ainsi possible d'adapter cette fréquence propre à la fréquence des oscilla- tions exercées de l'extérieur sur le support en caoutchouc 20 de telle sorte que le liquide se trouvant dans le canal oscille en résonance et produise ainsi un effet d'amortissement optimal. En outre, une sollicitation de la membrane 17 en surpression ou en dépression influence la force d'amortissement de telle sorte que, sous l'effet de la variation de volume le frottement interne soit modifié et que, sous l'effet de la variation de la grandeur de la surface de paroi du canal, le frotte- ment entre celle-ci et le liquide soit modifié. Dans le support en caoutchouc 1 des figures 2 et 3, le canal 14 est formé dans la paroi annulaire 5 avec un profil sensiblement hélicoïdal et comportant approximativement deux spires. A peu près au milieu de son étendue longitudinale, il est prévu un tiroir tournant 22, qui divise le canal 14 en une partie longitudinale inférieure 29 et une partie longitudina- le supérieure 30. Dans une des positions limites du tiroir tournant 28, les deux parties longitudinales 29 et 30 du canal 14 sont reliées entre elles de telle sorte que le iiquide d'amortissement se trouvant dans celui-ci oscille comme une colonne unitaire, ce qui permet d'obtenir une fréquence propre déterminée pour cette quantité de liquide. Dans l'autre position limite du tiroir tournant 28, la parie longitudinale supérieure 30 du canal 14 est reliée directement avec l'orifice 15 débouchant dans la chambre de travail inférieure, de sorte que la partie longitudinale inférieure 29 du canal 14 est obturée, ce qui permet d'obtenir, par suite de la plus petite quantité de liquide, une fréquence propre supérieure. Une rotation du tiroir 28 produit une variation continue des sections 31, 32, par l'intermédiaire desquelles la partie longitudinale supérieure 30 du canal 14 est en liaison d'une part avec la partie longitudinale inférieure 29 et d'autre part avec l'orifice 15. Ainsi la partie longitudinale inférieure 29 est soit reliée de façon continue à la partie longitudinale supérieure 30 soit séparée de celle-ci de telle sorte que, par suite de la variation de la quantité de liquide en oscillation, sa fréquence propre est modifiée entre les deux valeurs extrêmes précitées. Cela permet, d'une manière analogue à ce qui a été décrit en relation avec la figure 1, d'adapter la caractéristique d'amortissement du support en caoutchouc aux oscillations exercées par une simple rotation du tiroir 28, et par conséquent d'obtenir un bon amortissement des différentes oscillations sans influence négative sur les propriétés d'élasti- cité du support en caoutchouc. REVENDICATIONS 1. Support en caoutchouc à effet d'amortisse- ment hydraulique, notamment support de moteur pour véhicules automobiles, comportant deux parois fronta- les situées l'une en regard de l'autre dans une direc- tion axiale et entre lesquelles sont disposées deux chambres de travail, qui sont toutes deux remplies d'un liquide d'amortissement et qui sont séparées par une paroi séparatrice, dans laquelle est ménagé un canal reliant les chambres de travail l'une avec l'autre et dont la longueur est au moins égale au diamètre de la paroi séparatrice tandis que sa section est petite par rapport à sa longueur, ainsi qu'un élément élastique, ayant l'élasticité du caoutchouc, délimitant les chambres de travail et fixé sur une paroi frontale, de sorte que, par action exercée de l'extérieur, les grandeurs de la surface de paroi et du volume du canal soient modifiables par une sépara- tion complète ou partielle d'une partie longitudinale du canal, caractérisé en ce qu'il est prévu dans le canal (14), perpendiculairement à celui-ci, un tiroir tournant (28) de manière telle que, dans une de ses positions angulaires limites, la partie longitudinale (30) du canal (14), ouverte en direction d'une des chambres de travail (10), soit reliée avec l'autre partie longitudinale (29), ouverte en direction de l'autre chambre de travail (9), et que, dans l'autre position angulaire limite, elle soit reliée directement avec cette chambre de travail (9), tandis que, entre lesdites positions limites, elle est reliée avec les deux chambres par une zone de transition continue ayant des sections de passage variables (31, 32). 2. Support en caoutchouc selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux parties longitudi- nales (29, 30) du canal (14) sont disposées l'une au-dessus de l'autre dans une direction axiale du support en caoutchouc (1) et elles ont respective- ment une longueur correspondant sensiblement au péri- mètre de la paroi séparatrice ( paroi annulaire 5).