Brevet FR2659713A1 — publié le 19910920

Perfectionnements aux manchons antivibratoires hvdrauligues. L'invention est relative aux manchons antivibratoires hydrauliques comprenant deux armatures rigides tubulaires s'entourant l'une l'autre et de préférence de révolution au moins en partie autour d'un axe X, 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 aux fins de liaison -voire de support proprement dit- et d'amortissement 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 certaines au moins de ces oscillations, 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 fréquence donnée des oscillations dépendant des cotes dudit canal1 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 châssis ou caisse de véhicule et, d'autre part, le moteur à combustion interne ou le train avant ou arrière de ce véhicule. L'invention concerne plus particulièrement, parmi les manchons ci-dessus, ceux qui sont destinés à exercer l'effet d'amortissement signalé entre les deux armatures tubulaires, non seulement selon la direction diamètrale Y, mais aussi selon la direction axiale X. I1 a été proposé à cet effet de former à une extrémité axiale du manchon une chambre annulaire délimitée respectivement par des prolongements des deux armatures tubulaires, par le corps intermédiaire en élastomère et par une paroi élastique résistante à la compression axiale et interposée axialement entre les prolongements ci-dessus et de relier cette chambre à l'une au moins des poches par un canal étroit, l'ensem- ble de ce canal et de cette poche étant rempli par le liquide amortisseur (brevet JP n 59-37 349). Dans cette construction, la chambre annulaire est du type des "chambres de travail", c'est-à-dire est délimitée en partie par une paroi travaillant élastiquement et il en est de même des poches du manchon, ce qui présente l'inconvénient de créer une interférence entre les deux types d'amortissement assurés par le manchon selon respectivement les deux directions X et Y. En d'autres termes, une déformation radiale du manchon selon la direction Y peut entraîneur non seulement des transferts de liquide amortisseur selon cette direction Y, mais aussi des transferts de ce liquide selon la direction axiale X, tendant à perturber la liaison axiale établie entre les deux armatures alors même qu'aucune oscillation relative n'est appliquée selon cette direction axiale entre ces armatures. Cet effet d'interférence peut également être observé inversement si une déformation purement axiale est appliquée sur le dispositif, cette déformation pouvant avoir des implications sur son comportement radial. L'invention a pour but, surtout, de supprimer cet inconvénient en assurant de manière indépendante l'un de l'autre les amortissements effectués selon respectivement les deux directions X et Y. A cet effet, les manchons du genre en question selon l'invention comprennent encore une chambre annulaire de travail du genre défini ci-dessus à l'une des extrémités axiales du manchon, chambre remplie d'un liquide amortisseur, et ils sont caractérisés en ce que l'une de leurs armatures tubulaires est solidaire d'un anneau rigide plongeant dans la chambre annulaire de façon à délimiter, avec la portion de paroi en regard de cette chambre, un passage annulaire étranglé dans lequel le liquide circule alternativement lorsque des oscillations sont appliquées entre les deux armatures selon la direction X. Dans des modes de réalisation avantageux, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - l'anneau est une rondelle plate solidaire de l'armature interne et faisant saillie radialement vers l'extérieur à partir de cette armature, - les poches sont au nombre de quatre, réparties autour de l'axe X et les poches diamétralement opposées sont reliées deux à deux par des canaux étroits. 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 un mode de réalisation de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. Les figures 1 et 2, de ce dessin, montrent un manchon antivibratoire hydraulique établi selon l'invention, respectivement en coupe axiale selon I-I figure 2 et en coupe transversale selon II-II figure 1. La figure 3 est une coupe transversale analogue à celle de la figure 2 d'une variante de manchon antivibratoire hydraulique également conforme à l'invention. Dans chaque cas le manchon 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 de repos du manchon, est coaxiale à cette armature 1, l'axe commun X à ces deux armatures étant orienté verticalement, - 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 et B diamétralement opposées selon une direction horizontale Y. L'armature interne 1 est destinée à être solidarisée 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 des deux éléments rigides entre lesquels on désire monter un support antivibratoire, éléments tels qu'un train de suspension de véhicule et que le châssis ou caisse de ce véhicule. Les deux poches A et B sont réunies entre elles par un canal étroit 4 et ces deux poches ainsi que ce canal sont remplis d'un liquide amortisseur. Le canal 4 est ici délimité par un profilé métallique 5 présentant une section en U, s'étendant selon un arc de cercle centré sur l'axe X et radialement ouvert vers l'extérieur. Ce profilé 5 est localisé à la base du manchon, juste à l'intérieur de l'extrémité inférieure de l'armature tubulaire externe 2, laquelle complète le canal 4 avec ledit profilé en fermant latéralement ce dernier, les deux extrémités dudit canal débouchant respectivement dans les deux poches A et B à travers des lumières appropriées 6 et 7. Avec un tel manchon, comme on le sait, les oscillations relatives appliquées selon la direction Y sur l'une des deux armatures tubulaires 1 et 2 se traduisent par des refoulements alternatifs du liquide amortisseur dans le canal 4 et, pour une valeur bien déterminée de la fréquence de ces oscillations, qui dépend essentiellement des cotes du canal 4, la colonne de liquide présente dans ce canal est mise en résonance et les débattements alternatifs qui en résultent ont pour effet d'empêcher ou tout au moins d'atténuer fortement la transmission des oscillations considérées entre les deux armatures. il peut être intéressant dans certains cas d'obtenir un amortissement du genre de celui qui vient d'être décrit non seulement selon la direction Y, mais également selon au moins une autre direction et en particulier selon la direction de l'axe X. C'est par exemple le cas lorsqu'on désire amortir les mouvements relatifs, dits de "galop", appliqués sur certains trains de suspension de véhicules, et dont les trajectoires s'étendent selon des ellipses situées dans des plans verticaux longitudinaux de ces véhicules, et non selon de simples tronçons de droite verticaux. A cet effet, on forme à l'extrémité axiale supérieure du manchon une chambre annulaire C délimitée intérieurement par un prolongement axial 8 de l'armature tubulaire interne 1, axialement par respectivement le corps en élastomère 3 et une collerette rigide 9 prolongeant radialement vers l'extérieur l'extrémité du prolongement 8, et extérieurement par une paroi élastique 10 résistante à la compression axiale, interposée axialement entre le bord de la collerette 9 et une autre collerette 11 prolongeant radialement vers l'extérieur l'extrémité correspondante de l'armature tubulaire externe 2. La paroi élastique 10 présente avantageusement une forme sensiblement cylindrique de révolution, avec au moins une rondelle de raidissement extérieure 9 venue de moulage avec elle. On remplit la chambre annulaire C d'un liquide amortisseur et on rapporte sur le prolongement 8 de l'armature interne 1 une rondelle rigide 13 faisant saillie radialement vers l'extérieur dudit prolongement, à l'intérieur de la chambre C, de façon à délimiter entre la périphérie de ladite rondelle et la portion en regard de la paroi de la chambre C un intervalle annulaire étranglé 14. Dans le mode de réalisation illustré, la rondelle 13 se trouve au niveau de la moitié de la hauteur de la paroi 10, c'est-à-dire radialement en regard de la rondelle de raidissement 12. A ce niveau, la surface intérieure de la paroi élastique 10 présente un léger renfoncement annulaire 15 dont le profil arrondi est sensiblement parallèle au profil arrondi délimitant la périphérie de la rondelle 13, de sorte que la colonne de liquide comprise dans le passage étranglé présente une section droite sensiblement constante sur toute sa hauteur. Pour fixer respectivement les unes sur autres les trois pièces axialement juxtaposées 1, 13 et 8-9 et en même temps les centrer mutuellement, on prévoit avantageusement une douille 16 emmanchée jointivement à l'intérieur de l'ensemble de ces trois pièces, douille dont les extrémités 17, 18 sont rabattues vers l'exté- rieur sur les extrémités axiales dudit ensemble à des fins de sertissage. Avec une telle construction, les oscillations relatives appliquées axialement sur l'une des armatures tubulaires 1 et 2 par rapport à l'autre se traduisent par des refoulements alternatifs de liquide dans l'intervalle annulaire étranglé 14 et, pour une valeur prédéterminée de la fréquence desdites oscillations, la colonne de liquide contenue dans ce canal est sujette à un effet de résonance qui assure une filtration efficace de ces oscillations. Cet amortissement "axial" est ici assuré d'une manière totalement indépendante de l'amortissement "ra dial" décrit ci-dessus, ce qui permet de régler avec précision chacun de ces deux comportements. En suite de quoi et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'un manchon amortisseur dont la constitution, le fonctionnement et les avantages (en particulier la possibilité d'assurer un amortissement efficace "bidirectionnel", c'est-à-dire selon deux directions X et Y perpendiculaires entre elles) résultent suffisamment de ce qui précède. 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, notamment celles où le manchon considéré permettrait d'assurer un amortissement efficace non seulement "bidirectionnel", mais "tridirectionnel" ou "universel", c'est-à-dire selon trois directions X, Y et Z perpendiculaires entre elles. Cette variante est illustrée sur la figure 3. Selon celle-ci, on remplace les deux chambres A et B diamétralement opposées selon la direction Y par quatre chambres A, B, D et E réparties régulièrement ou non autour de l'axe X et diamétralement opposées deux à deux, savoir les deux chambres A et B selon la direction Y et les deux chambres D et E selon la direction Z, perpendiculaire aux deux directions X et Y, et on relie diamétralement ces chambres deux à deux à l'aide de canaux étroits du genre du canal 4 ci-dessus, ce canal 4 reliant les deux poches A et B et un autre canal du même type (non représenté) reliant entre elles les deux poches D et E. Avec une telle variante, on peut assurer un amortissement efficace selon toutes les directions de l'espace, car n'importe quelle direction peut être décomposée en ses trois composantes orientées respectivement selon les trois directions X, Y et Z. REVENDICATIONS 1. Manchon antivibratoire hydraulique comprenant, d'une part, deux armatures rigides tubulaires (1,2) d'axe X s'entourant l'une l'autre et réunies entre elles par un corps en élastomère (3) conformé de façon à former avec celles-ci deux poches étanches (A,B) opposées diamétralement selon une direction Y perpendiculaire à l'axe X et communiquant entre elles par un canal étroit (4), l'ensemble desdites poches et dudit canal étant rempli de liquide et, d'autre part, à l'une de ses extrémités axiales une chambre annulaire (C) également remplie de liquide et délimitée respectivement par des prolongements (5-6,8) des deux armatures tubulaires, par le corps intermédiaire en élastomère (3) et par une paroi élastique (7) résistante à la compression axiale et interposée axialement entre les prolongements cidessus, caractérisé en ce que l'une de ses armatures tubulaires est solidaire d'un anneau rigide (13) plongeant dans la chambre annulaire (C) de façon à délimiter, avec la portion de paroi en regard de cette chambre, un passage annulaire étranglé (14) dans lequel le liquide circule alternativement lorsque des oscillations sont appliquées entre les deux armatures selon la direction de l'axe X. 2. Manchon selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau (13) est une rondelle plate solidaire de l'armature interne (1) et faisant saillie radialement vers l'extérieur à partir de cette armature. 3. Manchon selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les poches (A,B,D,E) sont au nombre de quatre, réparties autour de l'axe X et en ce que les poches diamétralement opposées sont reliées deux à deux par des canaux étroits.