Brevet FR2660382A1 — publié le 19911004

Supports amortisseurs de vibrations. La présente invention concerne des supports amortisseurs de vibrations tels que ceux utilisés pour machines-outils dans un atelier afin de ne pas transmettre les vibrations à la dalle en béton sur laquelle ils sont placés, ou encore tels que ceux qui sont disposés entre un moteur et son bati. De tels supports sont également utilisés pour amortir des sièges de véhicules notamment des pois iourds. Ces supports sont généralement formes par un bloc en élastomère auquel on donne une forme adaptée aux sollicitations qu'il sera amené à supporter. Le bloc est généralement noulé et collé entre deux plaques d'appui avec des dispositifs d'attache qui lui permettent d'étire fixé sur les matériels auxguels il est destiné. Un inconvénient des bloes amortisseurs élastomère actuellement connus est que leurs propriétés mécaniques (amortissement interne, module d'éiasticité) sont très dependantes de leur température de fonctionnement et des agressions de leur environnement. En effet, pour obtenir par le matériau utilisé seul des blocs à forte cal3acite d'amortissement, il est nécessaire de le faire travailler dans une zone de transition où le module d'élasticité varie de manière très importante en fonction de ia température.Cette zone de transition se situe dans une plage cte température située légèrement au-dess us de la température dite de transition vitreuse. es matériaux usuellement utilisés comme les polymères ou élastomères ayant des températures de transition vitreuse échelonnées entre -70 C et + zO3C il est alors nécessaire de choisir pour chaque fabrication le matériau le mieux adapté en fonction de i'utilisation prévue. L'invention vise à proposer de nouveaux supports amortisseurs présentant des caractéristiques intéressantes pour des iarges plages de températures d'utilisation. A cet effet, l'invention propose un support amortisseur constitué d'un bloc en matériau élastiquement déformable caract ~ isé en ce que dans sa mas se sont menagees une ou plusieurs chambres étanches déformables contenant un materiau déformable non compressible dont la résistance aux déformations est faible par rapport a celle du matériau constituant le bloc. Le materiau déformable contenu dans lesdites chambres peut être de toute nature mais sera par exemple choisi parmi les fluides visqueux tels que liquide, gel ou pâte.A titre d'exemple, on peut citer les huiles silicones ou les fluides pâteux a base de bitume. Dans le cas de ces fluides, la résistance aux déformations sera évaluée par leur viscosité, c'est-a-dire la relation entre l'effort et la vitesse de déformation. Pour les exemples precedemment cités, on peut noter que les huiles silicones ont une viscosité pouvant atteindre plusieurs mètres carrés par seconde (mZ/s) tandis que les fluides â base de bitume auront des viscosités atteignant plusieurs dizaines de m2/s (lm2/s = 106 centistokes). Lorsque le matériau peut être caractérise par son module d'élasticité, on le choisira de manière à ce qu'il soit 10 à 500 fois plus elastique que le materiau constituant le bloc. Le matériau constituant le bloc pourra être peu ou pas compressible afin d'obtenir l'amortissemenmt recherché. De manière preferee, on choisira pour la mise en oeuvre de l'invention un materiau présentant une température de transition vitreuse basse, c'est-a-dire de l'ordre de - 60 C pour des utilisations entre -10 C et +80 C pour lesquelles son module d'élasticité sera alors stable. Un tel materiau sera par exemple un poluyréthane ou un silicone. Les figures 1 à 8 representent de manière non limitative differentes formes et dispositions que l'on peut donner aux chambres étanches et aux blocs. Aux figures la et lb, les chambres 1 sont de forme sphérique ou cylindrique et sont reparties dans tout le volume du bloc 2. Ce bloc 2 est pourvu de deux plaques d'appui 3 pour la mise en oeuvre du support entre deux pièces massives. Dans les exemples de la figure 2, la chambre 1 a une forme de révolution autour de I iPae du support amortisseur. Selon les formes aonnees au bloc 2 et aux plaques d'appui 3, les supports pourront travailler différemment en compression et en cisaillement que ce soit radialement ou axialement. La figure 2d montre un support avec une plaque d appui supérieure en forme de coupelle retombant le long du pourtour pour localiser la zone de derormatlon radiaie au niveau des inclusions et augmenter l'efficacité. Dans les figures Se et 2g, on montre de ia meme façon comment on peut localiser les déformations axiales dans la zone des inclusions @2f montre une vue de 2e soumis à une deformation axiale@. Dans ia figure le la zone de déformation est au centre, le pourtour restant sensiblement non déforme. C'est le contraire dans 9g. Le bloc 2 du support représenté à la figure 2h est en un matériau élastomère rempli de bulles d'air ce qui lui confère un certain taux de compressibilité amélioré par la chambre étanche tubulaire 1. Dans la figure 2i, une partie cylindrique métallique interne augmente encore la raideur de la partie interne augmentant l'effet différentiel.Ces figures sont représentées avec une seule chambre mais pourraient en comporter plusieurs. Dans tous les cas, on cherche à déformer les inclusions au maximum afin d'absorber de l'energie par déplacement, cisaillement du matér@au incorporé. Les exemples de la figure 3 comportent une chambre étanche 1 au moins en partie sous la forme d'un disque, tandis qu a la figure 4a, les chambres 1 sont des cylindres disposés dans ie sens axial à distance de l'axe du support. A la figure 4b, les cambres sont sinueuses ce qui permet de provoquer un déplacement du fluide dans lesdites chambres au cours du travail du support. Ledit fluide pourra même, du fait de la non symétrie des chambres par rapport à l'axe du support, être empêché de circuler à certains points tandis qu'il est libre ailleurs, ce qui crée des réponses diflerentes d'un point à un autre du support. Le support peut égaiement etre foré par un bloc en une ou plusieurs parties et ne pas etre cylindrique. Il peut, comme montre à la figure 5, être sous la forme de deux anneaux positionnés dvec leurs axes formant un angle de 90 , Dans cette forme de réalisation, la chambre 1 est prévue torique La figure b montre un support sous la forme d'un anneau aplati dont les portions arrondies sont plus épaisses que les portions plates, la chambre étanche prévue à l'intérieur est de section comparable. A la figure 7, on a représente un support amortisseur dont la chambre 1 est sous ia fore d'un disque plat, des zones de rétrécissements sont formées afin de ralentir le déplacement du fluide et ainsi augmenter la resistance en cisaillement. Les figures 8 concernent des supports amortisseurs dont l'action de la chambre étanche ; est Complétée par ia mise en oeuvre d'inclusions métalliques 4. Ces inclusions sont prévues sous la forme d'une plaque métallique, d'un treillis ou d'une tresse et sont déformables. Ces inclusions sont constituées d'un matériau de module élastique élevé par rapport à celui du bloc et leur deformation naturelle sera différente de celle du bloc. Elles vot alors introduire des contraintes supplémentaires au sein des inclusions donc des absorptions d'énergie plus importantes ce qui augmentera alors les capacites d'amortissen-ent du bloc ainsi réalisé. Dans certaines dispositions, les inclusions sont positionnées à l'intérieur de la chambre étanche 1 ; elles sont alors pourvues de passages assurant le déplacement du fluide d'un côté à l'autre de la chambre en ralentissant celui-ci afin de moduler l'amortissement que fournit le support. Les inclusions métalliques 4 peuvent egaiement être prévues à l'exterieur des chambres etanches 1, dans le bloc 2. Ces inclusions permettent d'éviter un écrasement du bloc du support, voir spécialement la figure g. Ce bloc 2 d'un support selon l'invention pourra tre obtenu par moulage, par exemple à la cire perdue afin de creer les chambres qui sont par la suite remplies du fluide choisi et fermées. Revendications i. Support amortisseur constitue au moines par un Dioc (2) en matériau élastiquement déformable, caractérisé en ce que dans sa masse sont ménagées une ou plusieurs chambres étanches déformables (1) contenant un matériau déformable, non compressible et dont la résistance aux déformations est faible par rapport à eelle du matériau constituant le bloc (2). 2. Support selon la revendication i, caractérisé en ce que le matériau contenu dans les chambres (1) peut être un fluine visqueux tel qu'un liquide, gel ou pâte. 3. Support selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau élastiquement déformable constituant le bloc (2) est un matériau ayant une température de transition vitreuse basse. 4. Support selon l'une quelconque des revendications X à 3, caractérisé en ce que lesdites chambres étanches (1) set sphériques. 5. Support selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que lesdites chambres étanches (1) sont cylindriques. 6. Support selon l'une quelconque des revendications L à 3, caractérise en ce que lesdites chambres étanches (1) ont une forme de révolution autour de l'axe du support. 7. Support selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé en ce vue lesdites chambres étanches (1) sont au moins en partie en forme d'un asque. Suort selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisé en ce que lesdites chambres étanches (1) sont sinueuses. 9. Support selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des inclusions métalliques (4) déformables. 10. Support selon la revendication 9, caractérisé en ce que les inclusions métalliques (4) sont positionnées dans le bloc (2) à l'extérieur des chambres étanches (1).