Brevet FR2632696A1 — publié le 19891215

Perfectionnements aux disoositifs antivibratoires hvdrauliques., L'invention est relative aux dispositifs antivi- bratoires hydrauliques destinés à être interposés aux fins d'amortissement et de liaison, voire de support, entre deux éléments rigides tels qu'un châssis de véhi- cule et que le moteur de ce véhicuIe. Elle concerne plus particulièrement, parmi ces dispositifs, ceux qui comportent: - deux armatures rigides solidarisables respectivement avec les deux éléments rigides à réunir, - un corps en élastomère reliant entre elles les deux armatures et formant au moins en partie avec celles- ci deux chambres étanches- - un passage étranglé faisant communiquer en permanence les deux chambres entre elles, - une masse de liquide remplissant les deux chambres et le passage étranglé., - et un clapet déformable délimitant en partie l'une des deux chambres, ledit clapet étant monté entre deux grilles avec une possibilité de déformation limitée et étant propre à contrôler la communication entre- ladite chambre et une autre chambre, qui peut-être la seconde des deux chambres ci-dessus. Comme on le sait, avec un tel dispositif, - les oscillations de relativement grande amplitude et relativement basse fréquence telles que celles dues au hachis" engendré sur le véhicule par les cahots de la route ont pour effet de refouler le liquide de l'une des deux chambres dans l'autre et inversement à tra- vers le passage étranglé, avec mise en résonance de la masse liquide ainsi refoulée lorsque la fréquence des- dites oscillations atteint une valeur prédéterminée qui est fonction du rapport entre la longueur axiale et la section droite du passage étranglé, cette mise en résonance assurant un excellent amortissement des oscillations concernées, - les vibrations de relativement petite amplitude et relativement haute fréquence, telles que celles dues au fonctionnement du moteur au ralenti, se traduisent par des vibrations du clapet susceptibles d'atténuer la transmission des vibrations en cause. Dans les réalisations connues des dispositifs antivibratoires du genre cidessus, la périphérie du clapet déformable est serrée entre deux sièges rigides solidaires des grilles, et c'est la zone centrale de ce clapet qui est sujette aux déplacements de plus grande amplitude, limités par butée de cette zone contre les grilles. La présente invention a pour but, surtout, d'a- gencer et monter le clapet de façon telle qu'il réponde mieux que jusqu'à ce jour aux diverses exigences de la pratique et qu'il permette en particulier de réduire, voire de supprimer, les bruits de claquement dus aux applications successives du clapet contre ses sièges. A cet effet, les dispositifs antivibratoires du genre en question selon l'invention sont essentiellement caractérisés en ce que leur clapet est agencé et monté de façon telle que seule sa zone centrale soit en perma- nence en contact avec les deux grilles et serrée entre celles-ci. Dans des modes de réalisation préférés, on a re- cours en outre i l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - les grilles sont parallèles et le clapet se présente sous la forme d'un disque épaissi en sa zone centrale, - le disque est délimité par deux surfaces tronconiques, - le disque se présente sous la forme d'une lentille biconvexe, - le clapet se présente sous la forme d'un disque plat et les portions centrales des deux grilles qui sont appliquées contre la zone centrale du clapet sont bom- bées, - le clapet est bordé par un bourrelet périphérique dont l'épaisseur axiale est inférieure à la distance entre les deux grilles au niveau de ce bourrelet, - le passage étranglé est constitué par un petit trou évidé dans la zone centrale du clapet. 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 un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limita- tive. La figure 1, de ce dessin, montre en coupe axiale un support antivibratoire hydraulique établi selon l'invention. La figure 2 montre en coupe axiale, à plus gran- de échelle, une variante conforme à l'invention de la portion centrale de ce support, le clapet étant repré- senté en sa position de repos. La figure 3 diffère seulement de la figure 2 en ce que le clapet est représenté en l'une de ses deux positions déformées extrêmes. Les figures 4 et 5 montrent semblablement à la figure 2 deux autres variantes conformes à l'invention de la portion centrale du support ci-dessus. D'une façon connue en soi, le support considéré comprend:- - une embase rigide 1 constituée par un plot central 1 prolongé vers le haut par un goujon 12 en attente, - un anneau rigide 2 constitué par deux plaquettes annu- laires soudées l'une contre l'autre, chacune de ces plaquettes étant délimitée intérieurement par un bord rabattu 2 et étant prolongée vers l'extérieur par deux pattes 22 elles-mêmes perforées par des trous de fixation 23, - une paroi tronconique épaisse en caoutchouc 3 présen- tant une bonne résistance à la compression axiale de façon à jouer un rôle de "support" et reliant de façon étanche l'embase 1 à l'anneau 2, - un soufflet mince et flexible 4 relié de façon étanche à l'anneau 2 et délimitant un boitier fermé avec cet anneau, la paroi 3 et l'embase 1, un capot rigide 5 de protection du soufflet dont le pourtour est fixé sur l'anneau 2, - une cloison rigide intermédiaire 6 divisant le bottier en deux chambres, savoir une chambre de travail A du côté de la paroi 3 et une chambre de compensation B du côté du soufflet 4, - un passage étranglé 7 reliant les deux chambres A et B entre elles, passage de préférence évidé dans le pour- tour rigide de la cloison intermédiaire 6, - une masse de liquide L remplissant les deux chambres et le passage étranglé, - et un clapet 8 monté entre deux grilles ou plaques perforées 9 et 10 faisant partie de la cloison inter- médiaire, ce montage étant effectué de façon telle que l'amplitude des débattements axiaux des différents points du clapet soit limitée à une valeur inférieure à I mm et de préférence de l'ordre de 0,5 mm. L'ensemble des plages périphériques du soufflet flexible 4. du capot 5 et de la cloison intermédiaire 6 sont serties l'une contre l'autre par rabattement du rebord 21 compris par l'une des deux plaquettes consti- tutives de l'anneau 2 contre l'autre plaquette, le re- bord 21 de cette autre plaquette étant, quant i lui, noyé dans la grande base de la paroi tronconique épaisse 3. L'invention concerne plus particulièrement le clapet et les grilles qui l'encadrent. Ce clapet et ces grilles sont ici agencés de fa- çon telle que seule la zone centrale du clapet soit en permanence en contact avec les grilles et serrée ou-pin- cée entre ces grilles, le pourtour du clapet étant flot- tant. - De plus le clapet est constitué en-un matériau déformable, de préférence élastique: il s'agit par exemple d'un élastomère, armé ou non par une toile appropriée. De la sorte les sollicitations exercées alterna- tivement dans les deux sens par le liquide L sur le cla- pet ont pour effet de déformer ce clapet de façon telle que ses débattements maximum soient localisés à sa péri- phérie, sa zone centrale demeurant immobile et les am- plitudes des débattements des zones intermédiaires étant d'autant plus élevées que ces zones sont plus éloignées du centre du clapet. En d'autres termes, lors du fonctionnement du dispositif, on observe alternativement une application progressive du clapet contre chacune des grilles qui l'encadrent, un peu à la façon d'un roulement, et non pas une application brusque de toute une plage au moins de ce clapet contre la grille en regard, ce qui réduit fortement l'effet de claquement et le bruit qui en ré- suite. Dans un premier type de réalisation. illustré sur les figures 1 à 4. les grilles 9 et 10 sont parallèles et le clapet est épaissi axialement dans sa zone cen- trale. C'est le cas du clapet 8 illustré sur la figure 1. Ce clapet 8 est un disque délimité par deux fa- ces tronconiques symétriques l'une de l'autre dont les petites bases sont appliquées contre les zones centrales des grilles et dont les grandes bases sont raccordées l'une à l'autre par une face cylindrique de révolution périphérique. C'est également le cas du clapet B1 illustré sur les figures 2 et 3, lequel présente la forme générale d'une lentille biconvexe, chaque face étant bombée avec une courbure continue, avantageusement sphérique. Sur la figure 2, ce clapet 81 occupe sa position médiane de repos alors que, sur la figure 3, il est re- présenté en l'une de ses deux positions de déformation extrêmes, pour laquelle il est appliqué tout au long de l'une de ses deux faces transversales, alors devenue plane, contre la grille 10 en regard: pour cette posi- tion, le clapet obture tous les orifices de la grille 10 considérée de sorte que toute communication est inter- rompue à travers les grilles 9 et 10 entre les deux chambres A et B. Une telle interruption peut être assurée d'une manière encore plus nette avec la variante illustrée sur la figure 4, pour laquelle le clapet 82., présentant encore la forme générale d'une lentille biconvexe, est entouré par un bourrelet périphérique 11. La section droite de ce bourrelet peut affecter toute forme désirable, par exemple circulaire, ou rec- tangulaire, voire sensiblement carrée comme illustré. Bien entendu la dimension axiale de ce bourrelet 11 est inférieure à la distance axiale entre les deux grilles 9 et 10 au niveau de ce bourrelet de façon qu'il demeure flottant pour la position moyenne représentée du clapet 82 Dans un second type de réalisation schématisé sur la figure 5, le clapet est constitué par un disque plat 83 et le serrage de sa seule zone centrale entre les deux grilles est obtenu en conférant à chacune de ces grilles 12,13 une forme bombée en son centre, le clapet étant alors serré entre les sommets des deux zo- nes bombées qui sont orientées en sens inverse l'une vers l'autre. Cette variante peut être avantageuse en parti- culier si les grilles sont--réalisées par moulage. car il n'est alors pas plus cher de les prévoir bombées plutôt que planes: en effet le clapet plat 83 peut être réali- sé par simple découpage ou estampage d'une feuille pla- ne. Bien entendu, ici encore, un bourrelet périphé- rique peut être prévu autour du disque 83. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient finalement un dispositif hydraulique antivibratoire dont la constitution résulte suffisamment de ce qui précède. Lors du fonctionnement d'un tel dispositif, les déformations imposées à son clapet par les va-et-vient axiaux du liquide ont pour effet d'appliquer progressi- vement des plages plus ou moins importantes de ce clapet contre les grilles en regard, et la progressivité de ces applications supprime les claquements observés dans les réalisations antérieurement connues ainsi que les bruits engendrés par ces claquements. 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, notam- ment: - celles o le clapet serait constitué par une plaquette non circulaire, par exemple rectangulaire ou carrée, - celles o le clapet encadré par ses deux grilles se- rait prévu, non pas sur la cloison intermédiaire 6, mais en un autre emplacement de la face interne de la chambre de travail A, et en particulier au voisinage de l'embase 1, ce clapet contrôlant alors la communi- cation entre la chambre A et une troisième chambre (non représentée), cette troisième chambre étant éga- lement déformable et délimitée à cet effet par une nouvelle membrane flexible étanche dont la face exté- rieure à la chambre considérée délimiterait une cham- bre à air éventuellement garnie d'une mousse ou serait mise à l'air libre, - celles o le dispositif antivibratoire considéré se- rait un manchon travaillant essentiellement selon une direction diamétrale et pour lequel les deux armatures rigides seraient tubulaires, s'entourant l'une l'au- tre, et de préférence de révolution et coaxiales au moins sous charge, et celles o le passage étranglé serait évidé dans d'autres portions du dispositif que le pourtour de la cloison intermédiaire, et notamment à travers la zone centrale du clapet lui-même. REVENDICATIONS 1. Dispositif antivibratoire hydraulique destiné à être interposé entre deux éléments rigides, comportant deux armatures rigides (1.2) solidarisables respective- ment avec les deux éléments rigides à réunir; un corps en élastomère (3) reliant entre elles les deux armatures et formant au moins en partie avec celles-ci deux cham- bres étanches (A,B)-; un passage étranglé (7) faisant communiquer en permanence les deux chambres entre elles; une masse de liquide (L) remplissant les deux chambres et le passage étranglé; et un clapet déforma- ble (8,81,82,83) délimitant en partie l'une des deux chambres (A)., ledit clapet étant monté entre deux gril- les (9,10; 12,13) avec une possibilité de déformation limitée et étant propre à contrôler la communication entre ladite chambre et une autre chambre, caractérisé en ce que le clapet est agencé et monté de façon telle que seule sa zone centrale soit en permanence en contact avec les deux grilles et serrée entre celles-ci. 2. Dispositif antivibratoire hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les grilles (9,10) sont parallèles et en ce que le clapet se pré- sente sous la forme d'un disque (8,81,82) épaissi en sa zone centrale. 3. Dispositif antivibratoire hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le disque (8) est délimité par deux surfaces tronconiques. 4. Dispositif antivibratoire hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le disque (81) se présente sous la forme d'une lentille biconvexe. 5. Dispositif antivibratoïre hydraulique selon la revendication 1. caractérisé en ce que le clapet se présente sous la forme d'un disque plat (83) et en ce que les portions centrales des deux grilles (12,13) qui sont appliquées contre la zone centrale du clapet sont bombées. 6. Dispositif antivibratoire hydraulique selon l'une quelconque des précédentes revendications, carac- térisé en ce que le clapet est bordé par un bourrelet périphérique (11) dont l'épaisseur axiale est inférieure à la distance entre les deux grilles au niveau de ce bourrelet. 7. Dispositif antivibratoire hydraulique selon l'une quelconque des précédentes revendications, carac- térisé en ce que le passage étranglé est constitué par un petit trou évidé dans la zone centrale du clapet.