Brevet FR2669091A1 — publié le 19920515

Perfectionnements apportés aux manchons antivibratoires hydrauliques. 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 à 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 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 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 châssis 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 est adhé- rée contre deux profilés annulaires rigides qui admet- tent pour axe l'axe de l'armature tubulaire externe et qui sont disposés respectivement à l'intérieur des deux extrémités axiales de cette armature, à proximité de ces extrémités, l'un au moins de ces deux profilés contenant le canal étroit ci-dessus. De tels manchons ont été décrits dans le brevet EUROPE n' O 248 714. Dans les modes de réalisation connus desdits manchons, le canal étroit est: soit unique et constitué par une partie au moins de l'un des deux profilés annulaires, soit dédoublé, c'est-à-dire composé de deux tronçons en parallèle et appartenant respectivement aux deux profilés annulaires. Dans ces conditions, le rapport R entre la lon- gueur du canal étroit unique (ou de chacun de ses com- posants, si ce canal est dédoublé) et sa largeur, ou diamètre équivalent, est relativement faible, savoir en général inférieur à 100. Pour certaines applications, on désire augmenter le rapport R tout en conservant pour le diamètre équi- valent du canal étroit une valeur suffisamment élevée pour que la masse de liquide concernée par les phéno- mènes de résonance assurant l'amortissement demeure suffisante. C'est par exemple le cas lorqu'on désire assurer un amortissement efficace d'oscillations à basse fré- quence telles que celles, comprises entre 5 et 20 Hz, engendrées sur un véhicule en roulement par les irrégu- larités de la route (hachis). A cet effet, on profite du fait que l'on dispose dans les supports considérés de deux profilés annulaires pour les exploiter tous les deux aux fins de constitu- tion de la "colonne liquide" exploitée pour assurer l'amortissement. A cet effet, les manchons du genre en question selon l'invention sont essentiellement caractérisés en ce que leur canal étroit comprend en série deux tronçons appartenant respectivement aux deux profilés annulaires et un raccord approprié reliant entre eux ces deux tronçons. Dans des modes de réalisation avantageux, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des disposi- tions suivantes: les deux profilés annulaires et le raccord forment ensemble une cage cylindrique rigide solidaire de l'armature tubulaire externe, le raccord constitue un barreau de la cage, le corps en élastomère comprend un voile s'étendant parallèlement à l'axe du manchon et dont le bord extérieur est adhéré le long du barreau, la cage est constituée de deux moitiés iden- tiques juxtaposées axialement, les embouchures du canal étroit dans les deux poches sont disposées à proximité du barreau de la cage, angulairement de part et d'autre de ce barreau, la liaison entre le raccord et chaque tronçon annulaire est dessinée de façon à éviter tout changement brusque de direction pour l'écoulement du liquide, le canal étroit est constitué, d'une part, par des rainures ou rigoles creusées dans la face cylin- drique extérieure de la cage rigide et, d'autre part, par la face cylindrique intérieure de l'armature tubu- laire rigide externe coiffant jointivement ladite cage, le canal étroit est constitué par un tuyau incurvé et coudé. 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 de l'invention en se référant aux dessins ci-annexés d'une manière bien entendu non limitative. Les figures 1 et 2, de ces dessins, 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 montre en vue perspective ledit man- chon, armature tubulaire externe enlevée. La figure 4 est un schéma montrant le trajet suivi par le canal étroit compris par le manchon ci- dessus. 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 de véhicule et que le châssis de ce véhicule. Une portion du corps 3, qui est supposée ici à tit re purement illustratif être sa moitié supérieure, présente sous charge une forme de révolution autour de l'axe commun aux deux armatures 1 et 2 avec une demi- section axiale en forme de U ou de V, deux gorcjes 4 peu profondes ouvertes axialement vers l'extérieur du manchon étant évidées dans les deux parois frontales 5 de ladite portion. Cette portion comprend également deux bras ou voiles 6 s'étendant parallèlement aux axes des armatures tubulaires et diamétralement opposés ou s'étendant selon un V largement ouvert ainsi que visible sur la figure 2, bras qui délimitent avec les parois 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 à 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. Les portions, du corps 3 en élastomère, corres- pondant aux extrémités des deux bras du U ou V sont adhérées contre deux profilés circulaires 8, 9 présen- tant une section droite en U ouverte radialement vers l'extérieur. Ces profilés sont coiffés de façon étanche par les extrémités axiales de l'armature tubulaire externe 2 de façon à former deux canaux circulaires étroits 10,11. Au lieu d'être indépendants l'un de l'autre, comme dans les modes de réalisation connus, les deux canaux 10 et 11 sont ici reliés en série par un raccord intermédiaire 12, ce qui forme un canal unique et rela- tivement long Z. Les deux extrémités de ce canal unique Z débou- chent respectivement dans les deux poches A et B par deux orifices 13,14 pratiqués respectivement dans les deux profilés 8 et 9. Comme d'habitude, les chambres A et B ainsi que le canal Z qui les relie sont remplis d'un liquide amor- tisseur, généralement d'un type antigel. Le raccord 12 est constitué de préférence par un barreau longitudinal rectiligne 15 d'une cage cylindri- que rigide ajourée composée de ce barreau et des deux profilés annulaires 8 et 9. Le canal étroit Z est alors constitué par une suite de rainures et rigoles creusées dans la face cylindrique extérieure de ladite cage et toutes coiffées de façon étanche par l'armature tubulaire externe 2. Dans le mode de réalisation préféré illustré, le barreau longitudinal 15 est disposé le long du bord extérieur de l'un des deux voiles 6 en matériau élas- tomère, lequel voile est adhéré sur ledit barreau. Comme visible sur les figures 2, 3 et 4, les embouchures du canal étroit Z dans les deux chambres A et B sont de préférence angulairement voisines du bar- reau 15, qu'elles encadrent angulairement, de sorte que chaque tronçon de profilé 8 ou 9 constitutif du canal Z s'étend sur un arc voisin de 360 autour de l'axe du manchon et que la longueur relative du canal Z est ainsi relativement élevée. Cette longueur peut être facilement plus de deux fois plus grande que la longueur des canaux étroits uni- ques habituels. En particulier, si l'on appelle L cette longueur et D le diamètre équivalent du canal étroit considéré, on peut donner au rapport R de ladite longueur L sur ledit diamètre équivalent D une valeur très largement supérieure à 100 et comprise avantageusement entre 150 et 300. De ce fait, il est possible d'amortir avec les manchons considérés les oscillations présentant une fré- quence relativement basse telle que celles, de fréquence généralement comprise entre 5 et 20 Hz, imposées à un véhicule en roulement par les irrégularités de la route (hachis). 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 réali- sation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment: celles o, pour réduire les pertes de charge appliquées sur le liquide circulant dans le canal étroit, la liaison entre le raccord central et chaque tronçon annulaire serait dessinée de façon à éviter tout changement brusque de direction pour l'écoulement de li- quide, le barreau constitutif de la cage rigide ajourée n'étant alors plus rectiligne et longitudinal, mais in- cliné de façon à réduire l'angle de raccordement entre chacune de ses extrémités et le tronçon annulaire adja- cent, ou même conformé en S comme représenté en traits interrompus 16 sur la figure 4, celles o la cage rigide ajourée serait, non pas monobloc, mais composée de deux moitiés identiques juxtaposées axialement et assemblées mutuellement par le moulage du corps en élastomère, et celles o les "profilés annulaires" défi- nissant les deux tronçons terminaux en arc de cercle du canal étroit seraient constitués autrement que de la façon ci-dessus décrite et illustrée et présenteraient par exemple en section droite la forme d'un U ouvert vers l'extérieur du manchon selon la direction de l'axe de son armature tubulaire externe, la gorge qui définit chaque tronçon terminal en arc de cercle étant alors refermée par une rondelle plate transversale rapportée axialement contre elle, ou encore la forme d'une courbe fermée continue, notamment d'un cercle, la totalité du canal pouvant alors être délimitée par un même tuyau recourbé et coudé. 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 (Z), l'ensemble desdites poches et dudit canal étant rempli d'un liquide amortisseur, la portion du corps en élastomère qui délimite l'une au moins des poches (A) présentant en section axiale la forme générale d'un U ou V ouvert radialement vers l'extérieur et étant adhérée contre deux profilés annulaires rigides ( 8,9) qui admet- tent pour axe l'axe de l'armature tubulaire externe ( 2) et qui sont disposés respectivement à l'intérieur des deux extrémités axiales de cette armature, à proximité de ces extrémités, l'un au moins de ces deux profilés contenant le canal étroit ci-dessus, caractérisé en ce que le canal étroit (Z) comprend en série deux tronçons ( 10,11) appartenant respectivement aux deux profilés annulaires ( 8,9) et un raccord approprié ( 12) reliant entre eux ces deux tronçons. 2 Manchon antivibratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux profilés annulaires ( 8,9) et le raccord ( 12) forment ensemble une cage cylindrique rigide solidaire de l'armature tubulaire externe ( 2). 3 Manchon antivibratoire selon la revendication 2, caractérisé en ce que le raccord ( 12) constitue un barreau ( 15) de la cage. 4 Manchon antivibratoire selon la revendication 3, caractérisé en ce que le corps en élastomère ( 3) com- prend un voile ( 6) s'étendant parallèlement à l'axe du manchon et dont le bord extérieur est adhéré le long du barreau ( 15). Manchon antivibratoire selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la cage est constituée de deux moitiés identiques juxtaposées axialement. 6 Manchon antivibratoire selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les em- bouchures ( 13,14) du canal étroit (Z) dans les deux po- ches (A,B) sont disposées à proximité du barreau recti- ligne ( 15) de la cage, angulairement de part et d'autre de ce barreau. 7 Manchon antivibratoire selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la liaison entre le raccord et chaque tronçon annulaire est dessinée de façon à éviter tout changement brusque de direction pour l'écoulement du liquide. 8 Manchon antivibratoire selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que le canal étroit (Z) est constitué, d'une part, par des rainures ou rigoles creusées dans la face cylindrique extérieure de la cage rigide et, d'autre part, par la face cylin- drique intérieure de l'armature tubulaire rigide externe ( 2) coiffant jointivement ladite cage. 9 Manchon antivibratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le canal étroit est délimité sur toute son étendue par un même tuyau incurvé et cou- dé.