Brevet FR2636391A1 — publié le 19900316

Pertectionnements apportes aux manchons antivibratoires hydrauliques. L'invention est relative aux manchons antivi- bratoires hydrauliques comprenant deux armatures rigides tubulaires s'entourant l'une l'autre et de préférence de révolution au moins en partie, coaxiales et concentriques au moins sous charge, armatures réunies entre elles par un corps en élastomère conformé de façon à former avec celles-ci au moins deux poches étanches opposées diamétralement 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 diamétrale Y, l'ensemble étant agencé de façon telle que, pour cercai*nes au moins d2 ces oscil- lations, 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 cer- taines 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 exemple destinés à être interposés entre, d'une part, un chàssis 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 ci-dessus, ceux dans lesquels l'orifice, du canal étroit, qui débouche dans l'une des deux poches est situé en dehors des plages centrales des portions, des deux armatures rigides tubulaires, qui délimitent Z636391 cette poche. L'invention a pour but surtout de rendre les manchons du genre en question tels qu'ils absorbent de façon particulièrement efficace et progressive les fortes sollicitations diamétrales exercées sur eux selon la direction Y. A cet effet, les manchons du genre en question sont essentiellement caractérisés selon l'invention en ce qu'ils comprennent un plot en élastomère rapporté sur la face concave d'une plaquette rigide recourbée selon un tronçon de cylindre de révolution, les formes et di- mensions du plot et de la plaquette étant choisies de façon telle que la plaquette s'applique jointivement en permanence contre la face interne de l'armature tubu- laire externe et que, pour la position de repos du manchon, le plot soit précomprimé diamétralement entre les deux armatures et prenne appui contre la plage centrale ci-dessus définie de l'armature tubulaire interne. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ ou à l'autre des dispositions suivantes: - le corps en élastomère est adhéré sur une cage cylin- drique ajourée extérieure et la plaquette est dimen- sionnée de façon à combler l'un des jours de cette cage, - le plot présente à son sommet une surface concave de forme sensiblement complémentaire de la surface en regard de l'armature tubulaire interne, le plot est renforcé par une armature rigide interne elle-même solidaire de la plaquette. 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 ré- alisation préféré de l'invention en se référant au des- sin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. Les figures 1, 2 et 3 de ce dessin, montrent un manchon antlvibratoire hydraulique de support ou d'arti- culatlon établi selon l'invention, respectivement en coupe axiale selon II, figure 2, en coupe.transversale selon II-II, figure 1 et en vue en bout selon la flèche III de la figure 1. La figure 4 montre en vue perspective un composant de ce manchon. D'une façon connue en soi, le manchon illustré comprend: - une armature métallique interne tubulaire de révolu- tion 1, - une armature métallique externe tubulaire de révolu- tion 2 coaxiale à l'armature 1 au moins pour l'état monté et chargé du manchon et entourant cette armature 1, - et un corps enx élastomeèe 3 reliant l'une a l'autre les deux armatures 1 et 2 en ménageant entre celles-ci deux poches étanches 4, 4' diamétralement opposées selon une direction Y. Plus exactement le corps 3, qui présente la forme générale de deux disques parallèles 31, 32 réunis entre eux par une entretoise épaisse et plate 33 formant un V largement ouvert (voir fig. 2), relie l'armature interne 1 à une cage rigide intermédiaire 5 qui est elle-même emmanchée dans l'armature 2 avec interposition d'une fourrure 6 en matériau élastique. La cage intermédiaire 5 est elle-même composée de deux bagues cylindriques 51, 52 contre lesquelles sont adhérées respectivement les périphéries des deux disques 31, 32 Ces bagues sont entretoisées axialement par deux pontets 53 diamétralement opposés qui définissent avec ladite bague deux ouvertures disposées radialement en regard des deux poches 4 et 4': les bords de l'entre- toise épaisse 33 sont adhéres sur lesdits pontets 53. Les deux poches 4, 4' communiquent entre elles par deux canaux étroits 7 et sont remplies ainsi que ces canaux d'un liquide amortisseur. Les canaux 7 sont délimités, d'une part, par deux gorges semi-circulaires 54 à profil en L évidées dans une arête circulaire de l'une des bagues (52) et, d'autre part, par un anneau métallique 8 à profil en L coiffant les gorges 54, les embouchures 9 des deux canaux dans les deux poches 4 et 4' étant formées en prévoyant deux méplats ou renfoncements radiaux 5 dans la bague 52 Selon la présente invention, la poche 4 du manchon ainsi décrit est garnie d'une butée permettant d'amortir avec progressivité les fortes sollicitations exercées sur ce manchon selon la direction Y, notamment dans le sens tendant à écraser ladite poche 4. Cette butée est constituée par un plot 10 en élastomère rapporté au milieu de la face concave d'une plaquette 11 incurvée selon une tuile ou portion de cylindre de révolution. Le sommet du plot 10 est lui-même délimité par une face concave propre à s'adapter jointivement contre l'armature tubulaire interne 1 ou plus précisément contre une douille cylindrique 12 entourant jointivement la portion médiane de cette armature. D'une façon plus générale, les formes et dimen- sions du plot et de la plaquette sont choisies de façon telle: - que toute l'étendue de la face externe de la plaquette prenne appui jointivement contre la fourrure 6, - et que, pour la position de repos normale du manchon, le plot 10 soit précomprimé avec application jointive de son sommet contre la douille 12. Z636391 Une armature rigide de renfort 13, présentant notamment elle-même la forme d'un plot massif, est avan- tageusement noyée à l'intérieur du plot en élastomère 10 de façon à le renforcer. Cette armature 13 est solidari- sée avec la plaquette, notamment par soudure. Les tranches qui délimitent les deux extrémités circonférentielles de la plaquette reposent contre des tranches en regard des pontets 53 et ladite plaquette est logée axialement pratiquement sans jeu entre les deux bagues 51, 5 2. En d'autres termes la "tuile" ou plaquette 11 ferme extérieurement la poche 4 d'une façon quasi- complète mais, bien entendu, le plot 10 est plus étroit que cette plaquette de façon que puisse être réservé autour de lui un volume continu pour le liquide amortisseur, volume communiquant sans encombre avec l'embouchure 9 correspondante. La forme générale dudit plot 10 est avantageu- sement celle d'un tronc de pyramide, comme bien visible sur la figure 4. L'étendue angulaire de la "tuile" ou plaquette 11 est de préférence relativement grande, savoir com- prise entre 90 et 180 degrés, de façon que la pression de précontrainte appliquée sur l'armature externe soit répartie sur une grande surface. Le montage de la butée ci-dessus décrite est très simple. Il suffit de placer dans la poche 4 la plaquette 11 avec son plot 10 tourné vers l'axe du manchon, puis d'enfoncer élastiquement cette pièce à l'intérieur de ladite poche, de façon à appliquer le plot contre la douille 12 et la plaquette 11 contre les pontets 53r lors de la mise en place axiale de l'armature tubulaire externe 2 sur l'ensemble. Il est donc inutile de recourir à des moyens de fixation particuliers tels qu'un sertissage ou une soudure. Des alvéoles 14, 15 (fig. 1 et 3), notamment en forme de haricots, sont évidés dans les faces transver- sales qui délimitent le manchon à ses deux extrémités axiales, ce qui permet à la fois d'améliorer la sou- plesse de ce manchon et de l'alléger sans pour autant réduire sa résistance mécanique. L'armature interne 1 est destinée à être soli- darisée avec une broche (non représentée) qui la traverse jointivement alors que l'armature externe 2 est destinée à être solidarisée avec un palier (non repré- senté), cette broche et ce palier étant solidaires respectivement de deux éléments rigides entre lesquels on désire monter un support antivibratoire, éléments tels qu'un moteur de véhicule et que le châssis de ce véhicule. Le fonctionnement du manchon ci-dessus décrit est le suivant. Lorsqu'une oscillation de fréquence relativement basse (par exemple de l'ordre de 10 à 50 Hz) et d'ampli- tude relativement grande (supérieure à 1 mm) est imposée selon la direction diamétrale Y à l'une des deux arma- tures 1, 2 par rapport à l'autre, le liquide intérieur est refoulé alternativement à ladite fréquence dans les canaux 7 depuis l'une des poches 4, 4' dans l'autre et inversement et les dimensions dudit canal, en particulier sa longueur et sa section, sont déterminées de façon telle que l'on observe un excellent amortissement de ladite oscillation pour une valeur donnée de ladite fréquence par création d'un effet de résonance dans la colonne de liquide alors présente dans le canal. Lorsqu'une forte sollicitation est exercée sur le manchon selon une direction Y dans le sens tendant à écraser la poche 4, la compression du plot 10 est accrue à partir d'une valeur non nulle, vu la précontrainte de 2636.391 ce plot, ce qui permet de conférer à ce dernier une loi de déformation plus favorable que s'il n'avait été soumis à l'origine à aucune compression. Inversement, l'exercice d'une forte sollicita- tion dans le- sens inverse du précédent se traduit par une réduction de la précontrainte du plot pouvant aller jusqu'à annuler sa compression et à'décoller ledit plot de la douille 12: ici encore, la loi de la déformation du plot initialement précontraint en fonction des efforts appliqués sur lui se révèle plus favorable, au niveau de l'amortissement global observé, que pour un plot décollé dès l'origine de l'armature interne en regard. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'un manchon antivibratoire hydraulique dont la constitution, le fonctionnement et les avantages résultent suffisamment de ce qui précède. 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 réa- lisation qui ont été plus particulièrement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 2636,39 1 REVENDICATIONS 1. Manchon antivibratoire hydraulique comprenant deux armatures rigides tubulaires (1, 2) s'entourant l'une l'autre et réunies entre elles par un corps en élastomère (3) conformé de façon à former avec celles-ci au moins deux poches étanches (4, 4') opposées diamétra- lement et communiquant entre elles par un canal étroit (7), l'ensemble desdites poches et dudit canal étant rempli d'un liquide amortisseur, et l'orifice (9), du canal étroit (7), qui débouche dans l'une des deux poches (4) étant situé en dehors des plages centrales des portions, des deux armatures rigides tubulaires, qui délimitent cette poche, caractérisé en ce qu'il comprend un plot en élastomère (10) logé dans ladite poche et rapporté sur la face concave d'une plaquette rigide (11) recourbée selon un tronçon de cylindre de révolution, les formes et di- mensions du plot et de la plaquette étant choisies de façon telle que la plaquette s'applique jointivement en permanence contre la face interne de l'armature tubu- laire externe (2) et que, pour la position de repos du manchon, le plot (10) soit précomprimé diamétralement entre les deux armatures (1, 2) et prenne appui contre la plage centrale ci-dessus définie de l'armature tubulaire interne (1). 2. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps en élastomère (3) est adhéré sur une cage cylindrique ajourée extérieure (5) et en ce que la plaquette (11) est dimensionnée de façon à combler l'un des jours de cette cage. 3. Manchon selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que l'étendue angulaire de la plaquette recourbée (11) est comprise entre 90 et degrés. 4. Manchon selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le plot (10) présente à son sommet une surface concave de forme sensiblement complémentaire de la surface en regard de l'armature tubulaire interne (1). 5. Manchon selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le plot (10) est renforcé par une armature rigide interne (13) elle-même solidaire de la plaquette (11).