Brevet FR2653844A1 — publié le 19910503

La présente invention concerne un support hydroélas- tique et en particulier un tel support destiné à être utilisé dans une partie de la suspension d'un moteur d'automobile. L'invention concerne un support hydroélastique, comprenant une première et une seconde partie constitutive (1, 2) destinées à être raccordées respectivement au moteur et au châssis d'un véhicule, et un bloc (3, 3') formé d'un élastomère raccordant la première et la seconde partie constitutive (1, 2) l'une à l'autre, une chambre de travail (A) étant délimitée en partie par une surface du bloc (3, 3') et contenant un fluide hydraulique, et une chambre de dilatation (B) communiquant avec la chambre de travail (A) et contenant aussi un fluide de travail, caractérisé par une masse (20) suspendue élastiquement dans la chambre de travail (A) afin qu'elle résonne à une fréquence acoustique prédéterminée. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale (suivant la ligne 11 de la figure 2) d'un support hydroélastique; la figure 2 est une coupe transversale, suivant la ligne A-A, du support hydroélastique de la figure 1; la figure 3 est une coupe longitudinale (suivant la ligne 2-2 des figures 4 et 5) d'un autre support hydroélas- tique; et les figures 4 et 5 sont des coupes transversales, suivant la ligne A-B du support hydroélastique de la figure 3. On se réfère à la figure 1; le support hydroélas- tique comprend deux parties constitutives 1, 2 qui peuvent être raccordées au moteur et au châssis d'un véhicule respectivement. Ces parties constitutives sont raccordées par un bloc bombé 3, 3' formé d'un élastomère. Lors du fonctionnement, les parties constitutives 1, 2 présentent un déplacement relatif suivant l'axe longitudinal X-X' du support. La partie constitutive 2 a une paroi de forme générale tronconique qui facilite le montage du bloc 3' et elle constitue un prolongement d'une partie (la partie supérieure sur le dessin) d'un carter dont l'autre partie (inférieure) est un organe en forme de cuvette 12 ayant une tige 13 permettant le raccordement au moteur ou au châssis. La partie supérieure du carter supporté entoure un organe formant une cloison, portant la référence générale 5 et placé perpendiculairement à l'axe longitudinal X-X'. L'organe 5 formant la cloison comporte un conduit 15 ayant, en plan, la forme d'un anneau interrompu comme représenté par la coupe de la figure 2. Le conduit est délimité par des surfaces respectives de deux organes (6, 7) en forme de grilles qui sont supportés en butée entre les parties supérieure et inférieure 4, 12 du carter. Comme décrit plus en détail dans la suite, l'organe formant une cloison comprend un ensemble de filtration qui a un effet d'amortissement sur les vibrations de fréquence élevée (acoustiques) et d'amplitude relativement faible. Le conduit 15 d'autre part a un effet d'amortissement sur les vibrations mécaniques à fréquence relativement faible et d'amplitude plus grande. La surface supérieure de l'organe 5 formant la cloison et la surface interne du bloc 3, 3' délimitent une chambre de "travail" A (aussi appelée chambre "pulsatoire"). Un organe élastique 11, serré autour de sa périphérie entre la partie inférieure 12 du carter et l'organe inférieur 7 à grille, a un profil tel qu'il délimite la paroi inférieure d'une chambre sensiblement annulaire de "dilatation" B (aussi appelée chambre "de compensation"). Un corps d'amortissement sous forme d'une masse 20 est suspendu élastiquement dans la chambre de travail A, suivant l'axe longitudinal X-X', et est destiné à résonner à une fréquence voulue. De cette manière, la masse 20 a un effet d'amortissement sur les vibrations ayant une fré- quence égale à la fréquence de résonance ou voisine de celle-ci. Le bloc bombé 3, 3' qui a une structure feuilletée, est muni (entre ses couches) d'un organe rapporté tronco- nique 19 ayant une configuration sertie 23 formée à cer- tains intervalles (ou dans une variante de façon continue) tout autour du bord périphérique interne. La configuration sertie est efficace pour la retenue d'un élément de support constitué par un disque 22 ayant une ouverture (par exemple formée par poinçonnage) et qui est raccordé à la masse 20 par un organe élastique de couplage 21. Le disque ayant une ouverture est destiné à positionner la masse 20 au centre de la chambre de travail A et ne gêne pas excessivement le déplacement du fluide hydraulique contenu à l'intérieur. Les chambres A et B contiennent un fluide hydrau- lique, et le conduit 15 communique avec la chambre A par une ouverture 14 formée à une première extrémité du con- duit, et communique avec la chambre B par une ouverture 16 formée à l'extrémité opposée du conduit. Ainsi, du fluide hydraulique peut circuler entre les deux chambres A et B par l'intermédiaire du conduit lors du déplacement relatif des parties constitutives 1 et 2. L'amplitude du passage du fluide entre les deux chambres détermine la caractéristique du support hydroélastique aux vibrations mécaniques à fréquence relativement faible. A cet égard, la longueur et la section du conduit déterminent sa fréquence de résonance. En présence de vibrations mécaniques à la fréquence de résonance ou à son voisinage, le conduit empêche le déplacement du fluide entre les chambres ou le limite au moins, et a ainsi un effet d'amortissement sur les vibrations. L'organe en forme de cloison comporte un ensemble de filtration ou d'amortissement qui a un effet d'amortisse- ment sur les vibrations (acoustiques) de fréquence élevée et d'amplitude relativement faible. A cet effet, l'organe formant une cloison a plusieurs trous débouchants, placés entre les chambres de travail et de dilatation, et chaque trou débouchant a une configuration telle qu'il peut positionner et loger un élément respectif d'amortissement sous forme d'une sphère 9 ayant un diamètre juste inférieur à celui du trou débouchant. Les sphères 9 sont formées d'un matériau ayant la même masse volumique que le fluide hydraulique présent dans les chambres A et B ou une masse volumique analogue. Les trous débouchants sont délimités par des matrices respectives de trous formés dans les organes supérieur et inférieur 6, 7 à grilles et qui ont des positions correspondantes lorsque les grilles sont montées. Chaque sphère est libre de se déplacer suivant l'axe dans le trou débouchant respectif lors d'un changement de la différence de pression de part et d'autre de l'organe formant la cloison. L'amplitude de ce déplacement est limitée (par exemple à quelques dixièmes de millimètre) par des surfaces tronconiques de butée formées autour des trous des organes à grilles. Ce déplacement des sphères a un effet d'amortisse- ment sur les vibrations de fréquence élevée et d'amplitude relativement faible et réduit la rigidité dynamique du support hydroélastique dans la plage des fréquences élevées. Comme chaque sphère de l'ensemble d'amortissement est individuellement au contact d'une surface respective de butée pendant le fonctionnement, l'ensemble ne crée pas de manière importante le bruit indésirable de "claquement" qui peut apparaître pendant le fonctionnement des ensembles de filtration connus jusqu'à présent. Les trous débouchants, délimités par les organes à grilles, peuvent être raccordés afin qu'ils forment un réseau, et les sphères peuvent être couplées les unes aux autres, par un caoutchouc ou une matière thermoplastique par exemple. Les figures 3, 4 et 5 représentent un autre support hydroélastique selon l'invention. Il a la même structure générale que le support des figures 1 et 2, les éléments analogues portant les mêmes références numériques. Dans ce mode de réalisation, le support hydroélas- tique a un organe 5 formant une cloison qui comprend un ensemble de filtration ou d'amortissement. Il comporte un organe supérieur 17 et un organe inférieur 18 formant des grilles qui délimitent un boîtier pour un organe mobile sous forme d'une rondelle 8 formée d'un élastomère. La rondelle est libre de présenter un faible déplacement axial (par exemple de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre) dans le boîtier et a donc un effet d'amortissement sur les vibrations à fréquence relativement élevée (acoustiques). Cependant, un organe de déplacement de ce type a tendance à créer un bruit indésirable de "claquement", essentiellement à l'extrémité des basses fréquences de la caractéristique de réponse et, pour réduire cet effet, la masse 20 (qui ne crée pas un tel bruit de "claquement") peut être montée afin qu'elle résonne dans la même plage de fréquences. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux supports hydroélastiques qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Support hydroélastique, comprenant une première et une seconde partie constitutive (1, 2) destinées à être raccordées respectivement au moteur et au châssis d'un véhicule, et un bloc (3, 3') formé d'un élastomère raccor- dant la première et la seconde partie constitutive (1, 2) l'une à l'autre, une chambre de travail (A) étant délimitée en partie par une surface du bloc (3, 3') et contenant un fluide hydraulique, et une chambre de dilatation (B) communiquant avec la chambre de travail (A) et contenant aussi un fluide de travail, caractérisé par une masse (20) suspendue élastiquement dans la chambre de travail (A) afin qu'elle résonne à une fréquence acoustique prédéterminée. 2. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse (20) est suspendue au bloc élastomère (3, 3'). 3. Support selon la revendication 2, caractérisé en ce que la masse (20) est suspendue au bloc élastomère (3, 3') par un organe de support (22) comprenant un élément de couplage (21) formé d'un matériau élastique. 4. Support selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bloc (3, 3') a un organe rapporté tronconique (19) ayant une configuration telle qu'il serre l'organe de support (22). 5. Support selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'organe de support (22) est un disque ayant une ouverture. 6. Support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un organe (5) formant une cloison entre la chambre de travail (A) et la chambre de dilatation (B) et à travers lequel les chambres (A, B) communiquent, et un dispositif d'amortissement (6, 7, 9; 17, 18, 8) placé dans l'organe (5) formant la cloison et ayant un effet d'amortissement sur les vibrations à haute fréquence (acoustiques), le dispositif d'amortissement (6, 7, 9; 17, 18, 8) comprenant un ensemble mobile (8, 9) logé dans l'organe (5) formant une cloison et mobile par rapport à celui-ci. 7. Support selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'ensemble mobile (8, 9) comprend plusieurs éléments séparés d'amortissement logés à l'intérieur de l'organe (5) formant la cloison et mobiles par rapport à celui-ci. 8. Support selon la revendication 7, caractérisé en ce que les éléments d'amortissement (9) sont formés d'un matériau ayant une masse volumique qui est pratiquement égale à celle du fluide hydraulique présent dans les chambres de travail et de dilatation. 9. Support selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe (5) formant une cloison a plusieurs trous débouchants partant d'un premier côté de l'organe (5) formant la cloison qui délimite la chambre de travail (A) et rejoignant le côté opposé de l'organe (5) formant cloison et qui délimite la chambre de dilatation (B), chaque trou débouchant ayant une configuration telle qu'il peut positionner et loger un élément respectif d'amortis- sement (9). 10. Support selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les éléments d'amortissement sont des sphères (9). 11. Support selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que chaque trou débouchant a une paire respective de surfaces tronconiques de butée qui limitent le déplacement de la sphère respective (9) dans le trou débouchant afin que la production de bruit soit empêchée lors du déplacement des sphères (9). 12. Support selon l'une des revendications 9 et 11, caractérisé en ce que l'organe (5) formant une cloison comprend un premier organe (6) en forme de grille ayant une première matrice d'ouvertures, et un second organe (7) en forme de grille ayant une seconde matrice d'ouvertures, le premier et le second organe en forme de grille (6, 7) étant placés en butée, la première et la seconde matrice d'ouver- tures étant en regard afin qu'elles délimitent les trous débouchants destinés à loger les éléments d'amortissement (9). 13. Support selon la revendication 12, caractérisé en ce que les trous débouchants sont interconnectés, et les éléments d'amortissement (9) sont couplés les uns aux autres. 14. Support selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments d'amortissement (9) sont couplés par un caoutchouc ou une matière thermoplastique. 15. Support selon la revendication 6, caractérisé en ce que la fréquence acoustique prédéterminée à laquelle la masse (20) résonne se trouve dans la même plage de fré- quences que la fréquence du bruit produit par la vibration de l'ensemble mobile (8).