Brevet FR2635155A1 — publié le 19900209

Perfectionnements aux supports élastiaues comPortant des movens de butée L invention est relative aux supports élastiques destinés à être interposés selon une direction dite axiale" ci-après entre deux éléments rigides et à jouer le rôle d'une butée encaissant progressivement les chocs appliqués axialement par l'un des deux éléments sur l'autre, avec amortissement des rebonds engendrés par ces chocs. De tels supports sont par exemple ceux qui sont interposés entre les châssis de véhicules et les moteurs à combustion interne équipant ces véhicules. L'invention vise plus particulièrement, parmi les supports du genre en question, ceux qui comprennent deux armatures rigides solidarisables respectivement avec les deux éléments rigides, un ressort, notamment constitué par un corps en élastomère, reliant les deux armatures et des moyens de butée mutuelle prévus respectivement sur ces deux armatures, moyens comprenant une butée rigide solidaire de l'une des deux armatures et un sabot rigide solidaire de l'autre armature et disposé à une petite distance de la butée, axialement en regard de celle-ci. Dans les supports connus du genre en question, les moyens de butée mutuelle comportent, en plus de la butée et du sabot ci-dessus indiqués, une pièce en élastomère interposée entre cette butée et ce sabot et susceptible d'être déformée par le rapprochement mutuel de ces deux éléments. Ces supports présentent les inconvénients d'offrir une faible capacité d'amortissement des chocs et de subir une rigidification indésirable lorsqu'ils travaillent en butée et que des vibrations de faible amplitude (inférieure au mm) sont appliquées sur l'une de leurs armatures. L'invention a pour but, surtout, de proposer pour les supports amortisseurs considérés une nouvelle construction pour laquelle les inconvénients qui viennent d'être signalés sont supprimés. A cet effet les supports amortisseurs du genre en question sont essentiellement caractérisés selon l'invention en ce que leurs moyens de butée comprennent, en plus de la butée et du sabot ci-dessus indiqués - un soufflet annulaire flexible reliant le sabot et la butée de façon à former avec ceux-ci une chambre étan che, - un anneau en élastomère rapporté à l'intérieur de la chambre sur l'une des faces en regard de la butée et du sabot, anneau dont la dimension axiale est infé rieure à la distance entre les deux dites faces pour la position moyenne du support, - un passage étranglé faisant-communiquer en permanence le volume intérieur à l'anneau avec le volume exté rieur à l'anneau compris à l'intérieur de la chambre, - et un liquide remplissant la chambre et le passage étranglé. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - le ressort reliant les deux armatures se présente sous la forme d'un corps annulaire épais en élastomère et le sabot est relié rigidement à l'armature qui n'est pas solidaire de la butée par une tige centrale tra versant ledit corps, - un coussin élastique annulaire est interposé entre la face, du sabot, la plus éloignée de la butée et une pièce rigide solidaire de cette butée, - le coussin annulaire selon l'alinéa précédent est mon té sur le sabot et venu de moulage avec le soufflet; L'invention comprend, mises à part ces dispositions 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 des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre en coupe axiale un support amortisseur établi conformément à l'invention. La figure 2 montre en coupe axiale partielle une variante d'un tel support amortisseur également conforme à l'invention. Le support amortisseur considéré est par exemple destiné à être interposé entre un moteur de véhicule et le châssis qui supporte ce moteur de façon à amortir les à-coups de couples qui se produisent lors des démarrages ou des reprises de ce moteur. Dans chacun des modes de réalisation ici considérés, le support amortisseur présente une forme de révolution autour d'un axe vertical et comprend - une première armature rigide supérieure 1 en forme de coupelle renversée, - une seconde armature rigide inférieure 2 présentant la forme générale d'un boîtier plat dont le couvercle 21 est évidé en son centre, - un corps tubulaire épais 3 en élastomère formant res sort et interposé verticalement entre les deux armatu res 1 et 2, - un sabot 4 en forme de disque plat disposé dans le boitier 2 et relié rigidement à la coupelle 1 par une tige verticale rigide 5 s'étendant axialement à l'in térieur du corps tubulaire 3, - un soufflet étanché et flexible 6 reliant de façon étanche la périphérie du sabot 4 au pourtour du fond 22 du boitier 2 et formant avec ce sabot et avec ce fond une chambre fermée C, - un anneau en élastomère 7 rapporté sur l'une des faces en regard du fond 22 et du sabot 4, à l'intérieur de la chambre C, - un passage étranglé 8 faisant communiquer en permanen ce le volume A intérieur-à l'anneau 7 avec le volume B, de la chambre C, extérieur à cet anneau, - et un liquide L remplissant la chambre C et le passage étranglé 8. La hauteur axiale de l'anneau 7 est inférieure à la distance entre les deux faces en regard du fond 22 et du sabot 4 pour la position de repos moyenne du support correspondant à sa mise sous charge statique, ce qui réserve alors entre ledit vanneau et ledit sabot 4 un jeu vertical i La forme de l'anneau 7 est choisie de façon telle que son écrasement axial soit progressif et qu'il présente une rigidité transversale suffisante : cette forme est avantageusement en demi-section axiale celle d'un trapèze isocèle dont la petite base est horizontale et en haut ou encore celle d'un parallélograme dont deux faces sont parallèles au fond 22. Dans chaque cas la coupelle 1 peut être fixée sur un moteur de véhicule par l'intermédiaire d'un goujon en attente 51 prolongeant axialement la tige 5 vers le haut et le boitier 2 peut etre fixé sur un châssis de véhicule, par l'intermédiaire d'un goujon en attente 23 prolongeant axialement le fond 22 vers le bas (figure 1) ou par des systèmes boulons-écrous propres à coopérer avec des lumières 24 évidées dans des pattes horizontales 25 prolongeant le boitier 2 vers l'extérieur (figure 2). Dans le premier mode de réalisation illustré sur la figure 1, - l'anneau 7 est rapporté sur la face supérieure du fond 22 du boitier, - le passage étranglé 8 est défini par une canalisation dont un tronçon traverse radialement la base élargie de l'anneau 7 et qui s'étend le long de la face exté rieure dudit anneau sur une relativement grande lon gueur qui peut- atteindre ou dépasser un tour complet, - et un coussin élastique annulaire 9 est rapporté sur la face supérieure du sabot 4, l'épaisseur verticale de cet anneau étant inférieure à la distance entre ledit sabot 4 et la face inférieure du couvercle 21 du boîtier pour la position moyenne de repos du support, de sorte qu'il existe verticalement un jeu i entre le coussin 9 et ladite face inférieure. Il est à noter que le coussin 9 peut venir de moulage en une seule pièce avec le soufflet flexible 6, comme visible sur la figure 1. Le fonctionnement du support ainsi décrit est le suivant. Quand le véhicule et son moteur sont à l'arrêt, le sabot 4 occupe sa position verticale moyenne visible sur la figure 1, qui correspond à la compression normale du ressort 3 sous charge. Pour cette position les deux jeux verticaux i et i sont réservés de part et d'autre du sabot, savoir - l'un inférieur i, entre la face inférieure du sabot et le sommet de l'anneau 7, - et l'autre supérieur i entre le sommet du coussin 9 et la face inférieure du couvercle 21 Les vibrations ou oscillations de petite amplitude subies par l'armature 1 par rapport à l'armature 2 ou inversement de part et d'autre de la position moyenne ainsi définie sont très libres en ce sens qu'elles n'engendrent aucun effet d'amortissement et en raison de- la grande déformabilité du soufflet 6 : elles se traduisent simplement par des variations de compression du ressort 3. Le montage est effectué de façon telle que la manifestation d'un à-coup de couple moteur se traduise par une compression axiale du ressort 3 et donc par un abaissement relatif du sabot 4 par rapport au boîtier 2. Lors de cet abaissement, le jeu inférieur i commence par diminuer, puis il est annulé lorsque le sabot 4 vient au contact de la crête de l'anneau 7. Ce contact a pour effet de'diviser la chambre C en les deux chambres concentriques évoquées ci-dessus, savoir une première chambre A à l'intérieur de l'anneau 7 et une seconde chambre B à l'extérieur de cet anneau. A partir de ladite mise en contact, la poursuite de l'abaissement relatif du sabot 4 a pour effet de réduire le volume de la chambre centrale A et donc de refouler le liquide qu'elle contient vers la chambre annulaire B à travers le passage étranglé 8. Les dimensions de ce passage (longueur, section) sont choisies de façon à conférer à la masse de liquide contenue dans celui-ci, lorsque le déplacement du sabot correspond à l'un des chocs que l'on désire amortir, une inertie suffisante pour s'opposer efficacement audit déplacement, selon un phénomène analogue à celui observé lors de la mise en résonancé des "colonnes liquides" dans les supports antivibratoires hydrauliques. Le refoulement de liquide considéré se traduit alors par un amortissement très efficace du mouvement auquel il est dû. Après l'arrêt de ce mouvement, celui-ci est inversé en raison de la détente élastique du ressort 3 et de l'anneau 7. Le liquide L revient alors de la chambre B à la chambre A, ce qui amortit efficacement l'effet de "rebond", et ce jusqu'à la détente complète de l'anneau 7, qui est suivie par la suppression du contact entre cet anneau et le sabot 4, puis par le retour du sabot en sa position relative initiale avec rétablissement du jeu inférieur i. Les déplacements relatifs dans le sens de ce retour sont limités à leur tour, dès annulation du jeu supérieur i, par contact entre le coussin 9 et le couvercle 21, puis par écrasement élastique dudit coussin 9. Ces nouveaux déplacements relatifs, qui correspondent à une réduction de la compression statique exercée axialement sur le ressort 3, sont plus rares et moins importants que ceux engendrés par accroissement de ladite compression du ressort et ils ne sont pas amortis hydrauliquement. Le mode de réalisation de la figure 2 diffère peu de celui de la figure 1. On a déjà signalé la différence relative au mode de fixation du boîtier 2 sur le châssis du véhicule. En outre - l'anneau 7 --avec le passage étranglé 8 qu'il porte- est rapporté sur la face inférieure du sabot 4 au lieu de l'être sur le fond 22 du boitier, - le coussin annulaire 9 est rapporté sur la face infé rieure du couvercle 21 au lieu de l'être sur la face supérieure du sabot 4. Le fonctionnement de ce support se déduit facilement du précédent. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient des supports amortisseurs de butée dont la constitution, le fonctionnement et les avantages résultent suffisamment de ce qui précede. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notam ment - celles où l'anneau 7 et le coussin annulaire 9 se raient rapportés sur les deux faces du sabot 4 et ve nus de moulage ensemble en étant par exemple réunis à travers des lumières évidées dans le sabot, - et celles où l'orientation adoptée pour le support serait différente de celle décrite et illustrée ci dessus, son axe étant par exemple horizontal, ou l'en semble étant même renversé avec la coupelle 1 en bas et le boitier 2 en haut. REVENDICATIONS 1. Support élastique destiné à être interposé selon une direction dite "axiale" ci-après entre deux éléments rigides et à jouer le râle d'une butée encaissant progressivement les chocs appliqués axialement par l'un des deux éléments sur l'autre, avec amortissement des rebonds engendrés par ces chocs, comprenant deux armatures rigides (1,2) solidarisables respectivement avec les deux éléments rigides, un ressort (3) reliant les deux armatures et des moyens de butée mutuelle prévus respectivement sur les deux armatures, moyens comportant une butée rigide (22) solidaire de l'une des deux armatures (2) et un sabot rigide (4) solidaire de l'autre armature (1) et disposé à une petite distance de la butée, axialement en regard de celle-ci, caractérisé en ce que ses moyens de butée comportent en outre un soufflet annulaire flexible (6) reliant le sabot et la butée de façon à former avec ceux-ci une chambre étanche (C), un anneau en élastomère t7) rapporté à l'intérieur de la chambre sur l'une des faces en regard de la butée et du sabot, anneau dont la dimension axiale est inférieure à la distance entre les deux dites faces pour la position moyenne du support, un passage étranglé (8) faisant communiquer en permanence le volume (A) intérieur a l'anneau avec le volume (B) extérieur à l'anneau compris à l'intérieur de la chambre, et un liquide (L) remplissant la chambre et le passage étranglé. 2. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ressort (3) reliant les deux armatures (1,2) se présente sous la forme d'un corps annulaire épais en élastomère et en ce que le sabot (4) est relié rigidement à l'armature (1) qui n'est pas solidaire de la butée (22) par une tige centrale (5) traversant ledit corps. 3. Support selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'un coussin élastique annulaire (9) est interposé entre la face, du sabot (4), la plus éloignée de la butée (22) et une pièce rigide (21) solidaire de cette butée. 4. Support selon la revendication 3, caractérisé en ce que le coussin annulaire (9) est monté sur le sabot (4) et venu de moulage avec le soufflet (6). 5. Support selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'anneau (7) et le coussin élastique annulaire (9) sont rapportés respectivement sur les deux faces du sabot. 6. Support selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'anneau (7)- et le coussin élastique annulaire (9) sont venus de moulage ensemble et sont réunis mutuellement à travers des lumières évidées dans le sabot.