Brevet FR2650356A1 — publié le 19910201

Perfectionnements avpportés aux manchons antivibratoires hvdrauliques. L'invention est relative aux manchons antivibra- toires hydrauliques comprenant deux armatures rigides tubulaires s'entourant l'une l'autre et de préférence de révolution au moins en partie, coaxiales et concentri- ques au moins sous charge, armatures réunies entre elles par un corps en élastomère conformé de façon & former ' avec celles-ci au moins deux poches étanches opposées diamétralement selon une direction D et communiquant entre elles par un canal étroit, l'ensemble desdites poches et dudit canal étant rempli d'un liquide amor- tisseur. De tels manchons sont destinés & être montés entre deux pièces rigides soli'darisables respectivement avec les deux armatures et susceptibles de subir l'une par rapport & l'autre des oscillations orientées selon la direction diamétrale D, l'ensemble étant agencé de façon telle que, pour certaines au moins de ces oscilla- tions, 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 une fré- quence donnée des oscillations, fréquence dont la valeur F est directement liée aux cotes dudit canal, un phéno- mène 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 chissis de véhicule et, d'autre part, le moteur à com- bustion interne ou le train avant ou arrière de ce véhi- cule. L'invention concerne plus particulièrement, par- mi les manchons ci-dessus, ceux dans lesquels la portion du corps en élastomère qui délimite l'une au moins des poches présente en section axiale la forme générale d'un U ou V ouvert radialement vers l'extérieur et dans les- quels le canal étroit est composé d'au moins deux canaux étroits s'étendant chacun, au moins approximativement et au moins en partie, selon un arc de cercle transversal admettant pour axe l'axe de l'armature tubulaire exter- ne, chaque arc étant situé près de cette armature et de préférence près d'une extrémité axiale de ladite arma- ture. De tels manchons ont été décrits dans la demande de brevet EUROPE n' 0 248 714. Dans ces manchons, on trouve deux canaux étroits montés en parallèle entre une même première poche et une même deuxième poche. L'effet global obtenu par ces deux canaux est alors comparable à celui qui serait obtenu par un canal unique en ce sens que le manchon considéré permet d'a- mortir essentiellement des oscillations correspondant à une fréquence donnée unique. Or, il peut être intéressant d'amortir à l'aide d'un tel manchon des oscillations correspondant à deux fréquences distinctes. Une solution à ce problème de l'amortissement double a déjà été proposée pour des supports antivi- bratoires hydrauliques du type à débattements "axiaux et non pas 'diamétraux" comme les manchons décrits ci- dessus, mais mettant encore en oeuvre comme ces derniers le phénomène de résonance d'une masse liquide dans un canal étroit. De tels supports à débattements axiaux compor- tent une embase rigide, un anneau rigide, une paroi tronconique étanche en élastomère réunissant l'embase à l'anneau, une membrane flexible étanche raccordée à l'anneau, une cloison rigide intermédiaire divisant la cavité délimitée par les éléments précédents en deux chambres, savoir une chambre de travail du côté de la paroi tronconique et une chambre de compensation du côté de la membrane, un canal étroit faisant communiquer les deux chambres entre elles et un liquide amortisseur remplissant les deux chambres ainsi que le canal. La solution signalée consiste & remplacer la chambre de travail, habituellement unique, d'un tel support par deux chambres de travail indépendantes communiquant respectivement avec la chambre de compen- sation par l'intermédiaire de deux canaux étroits distincts, les cotes de chaque canal étant prévues de façon & assurer l'amortissement optimum du support pour des oscillations d'une fréquence donnée et les valeurs F1 et F2 de cette fréquence étant différentes pour les deux canaux. Dans les modes de réalisation qui ont été pro- posés pour mettre en oeuvre cette solution, les cons- tructions des chambres de compensation, alors concen- triques, sont relativement compliquées et peu fiables. L'invention a pour but, surtout, de remédier à ces inconvénients. A cet effet, on tire parti du fait que, dans les manchons décrits cidessus, on dispose déjà d'au moins deux canaux étroits distincts reliant une même première poche. -savoir celle délimitée en partie par la portion en U ou V du corps en élastomère- à une même deuxième poche, ces deux canaux pouvant s'étendre selon deux arcs différents d'un même cercle ou selon deux arcs apparte- nant à des cercles distincts parallèles: on divise ici la première poche en. deux poches indépendantes dans lesquelles débouchent respectivement les deux canaux étroits et les cotes de chacun de ces deux canaux, cotes correspondant à l'amortissement optimum d'oscillations d'une fréquence donnée, sont telles que les valeurs F1 et F2 de cette fréquence soient différentes pour les deux canaux. La division de la première poche en deux poches indépendantes est également très simple: en effet, cette première poche est délimitée, d'une part, par une portion de l'armature externe ou d'une pièce mince rap- portée intérieurement contre cette armature et, d'autre part, par une portion du corps en élastomère disposé & l'intérieur de ladite armature et, pour diviser en deux ladite poche, il suffit d'ajouter audit corps un voile étanche venu de moulage avec lui et s'étendant à partir de sa zone centrale jusqu'à l'armature tubulaire ex- terne. Dans des modes de réalisation avantageux, la deuxième poche est en outre elle-même divisée en deux compartiments dans lesquels débouchent respectivement les deux canaux, cette division étant notamment réalisée par un voile étanche venu de moulage avec le corps en élastomère et s'étendant à partir d'une portion centrale de ce corps jusqu'à l'armature tubulaire externe. 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 limi- tative. Les figures 1 et 2, de ce dessin, montrent un manchon antivibratoire hydraulique établi selon l'inven- tion, respectivement en coupe axiale selon I-I figure 2 et en coupe transversale selon II-II figure 1. La figure 3 est une coupe axiale partielle du même manchon selon III figure 2. Le manchon en question comprend: - une armature métallique tubulaire interne de révolution 1, - une armature métallique tubulaire externe de révolution 2 qui entoure l'armature 1 et qui, pour l'état monté et chargé du manchon, peut être coaxiale à cette armature 1, les axes des deux armatures étant de toute façon parallèles entre eux au repos du manchon, 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 oppo- sées selon une direction D. 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. Une partie du corps'3, qui est supposée ici à titre purement illustratif être sa moitié supérieure, présente sous charge une forme en partie de révolution autour de l'axe commun aux deux armatures 1 et 2 avec une demisèction axiale en forme de U ou de V, deux gorges 4 ouvertes axialement vers l'extérieur du manchon étant évidées dans les deux faces frontales 5 de ladite portion. Cette portion comprend également deux bras ra- diaux 6 diamétralement opposés ou s'étendant selon un V largement ouvert ainsi que visible sur la figure 2, bras qui délimitent avec les faces 5 et l'armature externe 2 la chambre A. La portion du corps 3 qui délimite la chambre B est constituée par une membrane flexible mince 7. Cette membrane se présente sous la forme d'un bandeau incurvé en demicercle et légèrement bombé vers l'axe. Ce bandeau présente deux bords semi-circulaires reliés de façon étanche & l'armature externe 2 et les deux extrémités dudit bandeau considérées selon la direction circonférentielle sont raccordées aux bras radiaux 6, une poche C ouverte axialement à l'air libre étant ainsi ménagée entre ces bras et la membrane 7. Deux profilés circulaires 8 sont rapportés aux deux extrémités axiales de l'armature externe 2, à l'intérieur de cette armature, de façon à former avec cette dernière deux canaux circulaires étroits 9. Dans le mode de réalisation illustré, chaque profilé 8 présente en demisection axiale la forme d'un U ouvert radialement vers l'extérieur et comporte un disque 81 faisant légèrement saillie vers l'extérieur et serti entre un bord 21 rabattu vers l'intérieur d'une extrémité axiale de l'armature externe 2 et la tranche terminale en regard d'un fourreau cylindrique ajouré 10 formant entretoise et introduit jointivement dans cette armature. Ce fourreau 10 enveloppe jointivement les deux profilés 8 de manière à les fermer de façon étanche radialement vers l'extérieur. Ledit fourreau n'est pas continu sur toute son étendue circonférentielle, mais composé de deux morceaux incurvés ou tuiles entre lesquels sont disposées les extrémités des bras 6, comme visible sur la figure 2. Comme visible également sur la figure 2, chacun des deux canaux 9 débouche latéralement par des orifices 11 dans respectivement les deux chambres A et B. Au lieu que la chambre A soit unique et que les deux canaux 9 débouchant dans cette chambre A soient identiques, comme dans les constructions antérieures, - on divise ici la chambre A en deux comparti- ments A1 et A2 en ajoutant très simplement au corps 3 en élastomère un voile 12 s'étendant entre une portion cen- trale du corps 3 et l'armature externe 2 ou plus préci- sément le fourreau 10, - on fait déboucher les deux canaux 9 dans res- pectivement ces deux chambres A1 et A2, - et l'on donne aux cotes de ces deux canaux des valeurs correspondant. à l'amortissement optimum d'oscillations correspondant & respectivement deux fré- quences distinctes. Ces deux fréquences sont avantageusement - une première fréquence F1 de l'ordre de 5 à Hertz correspondant au *hachis", c'est-à-dire aux trépidations créées par les irrégularités du sol sur lequel se déplace le véhicule considéré, phénomène que l'on a avantage à amortir au maximum, et une seconde fréquence F2 de l'ordre de 25 à 35 Hertz correspondant aux vibrations dues au fonc- tionnement du moteur au ralenti lorsque le véhicule est à l'arrêt, vibrations vis-à-vis desquelles on a avantage à créer une rigidité ou raideur minimum. Les deux orifices 11 par lesquels chaque canal 9 débouche respectivement dans la chambre B et dans le compartiment A1 ou A2 peuvent être écartés angulairement l'un par rapport à l'autre autour de l'axe du manchon de tout angle désirable, cet angle étant par exemple de l'ordre de 45 comme illustré, mais pouvant être beaucoup plus grand et même supérieur à 180 ou 270. Comme chaque profilé 8 s'étend ici sur un cercle complet, des bouchons (non représentés) sont introduits dans ce profilé pour délimiter les extrémités des canaux -9. Sur la figure 2 on voit seulement les embouchu- res 11 du canal 9 desservant le compartiment A2, ce ca- nal étant logé dans le profilé 8 de droite de la figure 1 l'autre canal 9, desservant le compartiment A1, est logé dans le profilé 8 de gauche de ladite figure 1, et ses embouchures dans ledit compartiment A1 ne sont donc pas visibles sur la figure 2. Selon une variante, les deux canaux 9 pourraient être constitués par deux tronçons distincts d'un même profilé 8, ces deux tronçons pouvant déboucher dans la chambre B à travers un même orifice 11. On pourrait envisager que l'un au moins des deux canaux 9 s'étende sur plus de 360 degrés, ce canal se présentant alors, notamment, sous la forme d'une hélice. Les deux compartiments A1 et A2 pourraient avoir des volumes identiques et symétriques l'un de l'autre par rapport à un plan qui pourrait être le plan axial bissecteur P du large V formé par les bras 6 en section transversale (figure 2), ou encore le plan transversal bissecteur Q du V ou U délimitant la face intérieure de, la chambre A ci-dessus selon une section axiale (figure 1), le voile 12, de forme générale plate, ayant alors son plan moyen confondu avec ledit plan P ou Q. Mais ledit plan moyen du voile 12 peut également être parallèle à l'un de ces plans ou incliné sur l'un desdits deux plans, tout en demeurant de préférence axial ou transversal. Dans le mode de réalisation illustré, les volu- mes des deux compartiments A1 et A2 sont différents: on voit sur la figure 2 que le plan moyen du voile 12, de forme générale plate, est sensiblement parallèle au plan P ci-dessus, mais décalé par rapport à ce plan. En suite de quoi et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'un manchon antivibratoire hydraulique dont la constitution 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 réali- sation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles o la deuxième chambre B serait, tout comme la chambre A, divisée en deux compartiments desservis respectivement par les deux canaux 9, notamment par une cloison intermédiaire 13 venue de moulage avec le corps 3 et s'étendant parallèlement à l'axe du manchon et radialement à partir de la zone centrale de la membrane 7 jusqu'à l'armature tubulaire externe 2 ou le fourreau qui tapisse intérieurement cette armature. 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 (A,B) opposées diamétra- lement et communiquant entre elles par un canal étroit, l'ensemble desdites poches et dudit canal étant rempli d'un liquide amortisseur, la portion du corps en élas- tomère qui délimite l'une-au moins des poches (A) -dite ci-après "première poche"- présentant en section axiale la forme générale d'un U ou V ouvert radialement vers l'extérieur, le canal étroit étant composé d'au moins deux canaux étroits (9) qui s'étendent chacun, au moins approximativement et au moins en partie, selon un arc de cercle transversal admettant pour axe l'axe de l'arma- ture tubulaire externe (2), chaque arc étant situé près de ladite armature, caractérisé en ce que la première poche (A) est divisée en deux poches indépendantes (A1,A2) dans lesquelles débouchent respectivement les deux canaux étroits (9) et en ce que les cotes de chacun de ces deux canaux, cotes correspondant à l'amortisse- ment optimum d'oscillations d'une fréquence donnée, sont telles que les valeurs (F1 et F2) de cette fréquence soient différentes pour les deux canaux. 2. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des'deux arcs de cercle transversaux selon lesquels s'étendent les canaux étroits (9) est situé près. d'une extrémité axiale de l'armature tubu- laire externe (2). 3. Manchon selon l'une quelconque des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que la première poche est divisée en deux par un voile étanche (12) venu de moulage avec le corps en élastomère (3) et s'étendant à partir de la zone centrale de ce corps jusqu'à l'arma- ture tubulaire externe (2). 4. Manchon selon la revendication 3, caractérisé en ce que le voile (12) de forme générale plate, a son plan moyen parallèle à l'axe du manchon. 5. Manchon selon la revendication 3, caractérisé en ce que le voile (12) de forme générale plate, a son plan moyen perpendiculaire à l'axe du manchon. 6. Manchon selon l'une quelconque des précéden- tes revendications, caractérisé en ce que la deuxième poche (B) est aussi divisée en deux compartiments dans lesquels débouchent respectivement les deux canaux. 7. Manchon selon la revendication 6, caractérisé en ce que la division de la deuxième poche est réalisée par un voile étanche (13) venu de moulage avec le corps en élastomère (3) et s'étendant à partir d'une portion centrale de ce corps jusqu'à l'armature tubulaire ex- terne (2).