Brevet FR2674590A1 — publié le 19921002

Perfectionnements aux disPositifs antivibratoires hy- drauliques. L'invention est relative aux dispositifs antivibratoires hydrauliques destinés à être interposés aux fins d'amortissement et de liaison, voire de support1 entre deux éléments rigides tels qu'un châssis de véhicule et que le moteur de ce véhicule. Elle concerne plus particulièrement, parmi ces dispositifs, ceux qui comportent - deux armatures rigides solidarisables respectivement avec les deux éléments rigides à réunir, - un corps en élastomère reliant entre elles les deux armatures et formant au moins en partie avec celles-ci deux chambres étanches, - un passage étranglé faisant communiquer en permanence les deux chambres entre elles, - une masse de liquide remplissant les deux chambres et le passage étranglé, - et un clapet élastiquement déformable délimitant en partie l'une des deux chambres, ledit clapet étant monté avec une possibilité de déformation limitée entre deux grilles planes et parallèles disposées respectivement dans ladite chambre et dans une autre chambre, qui est de préférence la seconde des deux chambres ci-dessus. Comme on le saint, avec un tel dispositif, - les oscillations de relativement grande amplitude et relativement basse fréquence telles que celles dues au "hachis" engendré sur le véhicule par les cahots de la route ont pour effet de refouler le liquide de l'une des deux chambres dans l'autre et inversement à travers le passage étranglé, avec mise en résonance de la masse liquide ainsi refoulée lorsque la fréquence desdites oscillations atteint une valeur prédéterminée qui est fonction du rapport entre la longueur axiale et la section droite du passage étranglé, cette mise en résonance assurant un excellent amortissement des oscillations concernées, - les vibrations de relativement petite amplitude et relativement haute fréquence, telles que celles dues au fonctionnement du moteur au ralenti, se traduisent par des vibrations du clapet susceptibles d'atténuer la transmission des vibrations en cause. L'invention vise plus particulièrement, parmi les dispositifs antivibratoires du genre ci-dessus, ceux pour lesquels le clapet se présente sous la forme générale d'une plaquette, de préférence circulaire, en matériau élastiquement déformable dont la zone centrale est pincée entre les zones centrales des deux grilles et dont le bord est axialement déplaçable entre des portées annulaires rigides et continues des grilles, ledit bord étant, pour la position de repos du clapet, légèrement écarté tant radialement qu'axialement des faces en regard de son logement entre les grilles. Avec une telle construction, qui fait notamment l'objet du brevet FRANCE n 88 07699 de la demanderesse, les déformations du clapet correspondant aux deux types de fonctionnement ci-dessus décrits sont les suivantes - pour les oscillations du premier type, le bord du clapet est appliqué alternativement de façon étanche contre les portées annulaires en regard des grilles, ce qui interrompt alors toute communication entre les deux chambres à travers ces grilles, obligeant le liquide refoulé d'une chambre à l'autre à emprunter le passage étranglé, - pour les vibrations du deuxième type, le bord du clapet vibre axialement tout en demeurant écarté des portées des grilles en regard, de sorte que les deux chambres communiquent entre elles en permanence à travers ces grilles. Dans les modes de réalisation proposés pour ces constructions, les faces du clapet sont lisses, avec une courbure généralement très faible, voire nulle, et il arrive, dans certaines circonstances, que les applications de ces faces contre les grilles en regard donnent naissance à des effets de claquement désagréables à l'oreille. L'invention a pour but, surtout, de supprimer cet inconvénient. A cet effet, les dispositifs antivibratoires du genre en question selon l'invention sont essentiellement caractérisés en ce que l'une au moins des deux faces du clapet comprend des bossages faisant corps avec ce clapet et disposés chacun en regard d'une portée rigide de la grille correspondante de façon à etre progressivement écrasés contre cette portée, puis détendus élastiquement, lors du travail du clapet. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - le clapet présente la forme générale d'une lentille biconvexe, - le centre du clapet est pincé entre deux plots rigides faisant partie respectivement des deux grilles et faisant axialement saillie sur celles-ci en direction du clapet, - les bossages faisant saillie sur l'une au moins des deux faces du clapet sont répartis sur cette face selon au moins une couronne, - dans un dispositif selon l'alinéa précédent, les bossages, au nombre de 2n, sont répartis selon deux couronnes de n bossages chacune et de diamètres identiques faisant saillie respectivement sur les deux faces du clapet et décalées angulairement l'une par rapport à l'autre de 360-/2n, - les bossages faisant saillie sur l'une au moins des deux faces du clapet sont au nombre de deux, diamétralement opposés l'un de l'autre, - dans un dispositif selon l'alinéa précédent, chacune des deux faces du clapet comprend deux bossages diamétralement opposés l'un de l'autre et les diamètres selon lesquels sont alignés respectivement les deux bossages des deux faces sont perpendiculaires entre eux. 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 deux modes de réalisation préférés de l'invention en se référant aux dessins ci-annexés d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ces dessins, montre en coupe axiale un support antivibratoire hydraulique établi selon l'invention. La figure 2 montre ce support en coupe transversale partielle selon II-II, figure 1. La figure 3 montre en coupe axiale à plus grande échelle, la portion centrale dudit support, le clapet étant représenté en sa position de repos. La figure 4 diffère seulement de la figure 3 en ce que le clapet est représenté en l'une de ses deux positions déformées extrêmes. La figure 5 montre en coupe axiale selon V-V, figure 6, à encore plus grande échelle, la portion centrale d'une variante selon l'invention du support ci-dessus, avec son clapet en position de repos. La figure 6 est une vue en plan du clapet de cette variante. D'une façon connue en soi, le support considéré comprend dans chaque cas - une embase rigide 1 constituée par un plot central 11 prolongé vers le haut par un goujon 12 en attente, - un anneau rigide 2 d'axe vertical X constitué par deux plaquettes annulaires soudées l'une contre l'autre, chacune de ces plaquettes étant délimitée intérieurement par un bord rabattu 21 et étant prolongée vers l'extérieur par deux pattes 22 elles-mêmes perforées par des trous de fixation 23, - une paroi tronconique épaisse en caoutchouc 3 d'axe X présentant une bonne résistance à la compression axiale de façon à jouer un rôle de "support" et reliant de façon étanche l'embase 1 à l'anneau 2, - un soufflet mince et flexible 4 relié de fa çon étanche à l'anneau 2 et délimitant un boîtier fermé avec cet anneau, la paroi 3 et l'embase 1, - un capot rigide 5 de protection du soufflet dont le pourtour est fixé sur l'anneau 2, - une cloison rigide intermédiaire 6 divisant le boîtier en deux chambres, savoir une chambre de travail A du côté de la paroi 3 et une chambre de compensation B du côté du soufflet 4, - un passage étranglé 7 reliant les deux chambres A et B entre elles, passage de préférence évidé dans le pourtour rigide de la cloison intermédiaire 6, - une masse de liquide L remplissant les deux chambres et le passage étranglé, - et un clapet 8 monté entre deux grilles ou plaques perforées planes et parallèles 9 et 10 faisant partie de la cloison intermédiaire, ce montage étant effectué de façon telle que l'amplitude des débattements axiaux des différents points du clapet soit limitée à une valeur inférieure à 1 mm et de préférence de l'ordre de 0,5 mm. L'ensemble des plages périphériques du soufflet flexible 4, du capot 5 et de la cloison intermédiaire 6 sont serties l'une contre l'autre par rabattement du rebord 21 compris par l'une des deux plaquettes constitutives de l'anneau 2 contre l'autre plaquette, le rebord 21 de cette autre plaquette étant, quant à lui, noyé dans la grande base de la paroi tronconique épaisse 3. L'invention concerne plus particulièrement le clapet 8. Ce clapet 8 est constitué en un matériau élastiquement déformable : il s'agit par exemple d'un élastomère, armé ou non par une toile appropriée. En outre il est monté de façon telle que sa zone centrale soit en permanence en contact avec les zones centrales des grilles 9 et 10 et serrée ou pincée entre ces zones, le bord du clapet étant flottant et entouré, pour la position de repos normal de ce clapet, par un espace annulaire E, rempli du liquide L, reliant entre elles les ouvertures des deux grilles. La pression du serrage ou pincement réalisé entre les grilles 9 et 10 et la zone centrale du clapet 8 peut être comprise entre une valeur très faible, voire nulle, correspondant à une simple juxtaposition et une valeur élevée correspondant à une compression réelle de ladite zone centrale. Enfin, conformément à l'invention, le clapet 8 est hérissé, sur l'une au moins de ses deux faces, de bossages ou picots 11 disposés axialement en regard de portées rigides 12 de la grille correspondante. Les bossages Il peuvent affecter toute forme désirable, par exemple tronconique et de préférence hémisphérique. Pour la position de repos du clapet, les bossages 11 sont juste juxtaposés contre les portées 12 ou sont séparés de ces portées par des jeux de très faible épaisseur. Lors des déformations du clapet, on observe alternativement, pour chaque bossage, un écrasement progressif de celui-ci contre la portée en regard, puis un retour élastique dudit bossage en sa forme et à sa place initiales, ces suites d'écrasements et de détentes mettant en jeu des successions de compressions et dilatations élastiques. La présence de ces bossages élastiquement compressibles sur les faces du clapet déformable rend possible un travail amortisseur efficace de ce clapet tout en empêchant les juxtapositions mutuelles brusques de grands pans de surface dudit clapet sur les portées rigides en regard, juxtapositions susceptibles de produire des claquements audibles. Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 4, le clapet 8 présente la forme générale d'une lentille biconvexe, chaque face étant bombée avec une courbure continue, avantageusement sphérique et ce sont les sommets de ce double bombement qui sont pincés entre les zones centrales des deux grilles, alors planes - Dans ce mode de réalisation, on trouve des bossages 11 sur chacune des deux faces du clapet et ces bossages sont répartis selon une couronne d'axe X sur chaque face, le nombre de bossages de chaque couronne étant ici égal à 11. Dans ce cas, chaque portée rigide 12 est une rondelle continue constitutive de l'une des deux grilles et définissant intérieurement et extérieurement les bords de lumières 13,14 allongées en forme de haricots, comme bien visible sur la figure 2. Comme visible sur les figures 1, 3 et 4, l'ensemble des deux grilles 9 et 10 est conformé de façon à réserver entre elles un logement délimité latéralement par une surface cylindrique de révolution dont le diamètre n'est que légèrement supérieur à celui du clapet 8 : de la sorte, il suffit de placer le clapet 8 dans ce logement pour que ses bossages 11 soient automatiquement disposés en regard des rondelles 12 des grilles 9 et 10. Chaque bossage fait corps avec le clapet, étant avantageusement venu de moulage avec lui, et peut affecter toute forme désirable, par exemple conique ou tronconique : dans le mode de réalisation préféré illustré, cette forme est hémisphérique. On prévoit avantageusement en outre à la périphérie du clapet 8 un bourrelet annulaire 15 dont l'épaisseur axiale est inférieure à la distance entre les deux grilles 9 et 10. La présence de ce bourrelet continu est intéressante en ce que ses applications alternatives contre des portées annulaires 16 en regard des deux grilles 9 et 10 assurent efficacement la fermeture étanche de ces grilles, ce qui permet au support de travailler de la manière exposée ci-dessus pour l'amortissement des oscillations de grande amplitude et de basse fréquence. Sur la figure 3, le clapet 8 occupe sa position médiane de repos alors que, sur la figure 4, il est représenté en l'une de ses deux positions de déformation extrêmes, correspondant, d'une part, à un écrasement maximum des bossages Il faisant saillie sur l'une des deux faces du clapet contre la portée 12 en regard de la grille 9 ou 10 concernée et, d'autre part, à l'application du bourrelet périphérique 15 contre la portée 16 de grille en regard : pour cette position, le clapet 8 obture la grille considérée en ce sens que toute communication est alors interrompue à travers les grilles 9 et 10 entre les deux chambres A et B. Dans le second mode de réalisation illustré sur les figures 5 et 6, les éléments comparables à ceux décrits à propos des figures 1 à 4 sont désignés par les mêmes références que précédemment. Le clapet 8 est ici constitué par une plaquette ou membrane circulaire plate évidée par deux rainures circulaires concentriques 17,18 peu profondes et présentant des profils à faible courbure. La zone centrale du clapet 8 est ici pincée entre deux plots cylindriques 19 et 20 faisant partie respectivement des zones centrales des deux grilles 9 et 10, chaque plot faisant axialement saillie sur la grille correspondante, en direction de l'autre grille. Ici, chaque face du clapet comprend deux bossages 11 diamétralement opposés l'un de l'autre et les diamètres selon lesquels sont respectivement alignés deux à deux les bossages 11 sont perpendiculaires entre eux. Il en résulte que, lors de chaque application axiale ferme du clapet contre l'une des deux grilles, on observe une déformation particulière, ondulée circonférentiellement, de la membrane ou plaquette 8. Une telle ondulation circonférentielle peut être obtenue plus généralement en prévoyant sur chacune des deux faces du clapet une série annulaire ou couronne de n bossages, les diamètres des deux couronnes étant identiques, mais les bossages compris respectivement par ces deux couronnes étant décalés angulairement de 360g/2n entre les deux faces. En d'autres termes, la zone, de chaque face donnée du clapet, qui se trouve axialement en regard d'un bossage de l'autre face, n'est occupée par aucun bossage et se trouve au milieu de l'espace angulaire séparant deux bossages contigus de ladite face donnée. On observe alors une alternance angulaire entre les saillies respectives des bossages successifs sur les deux faces du clapet. Il est avantageux de choisir pour le liquide L un liquide relativement visqueux : on constitue de préférence celui-ci par un antigel pur dont la viscosité dynamique est supérieure à 20 centipoises. 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 la zone centrale du clapet pincée entre les deux grilles serait appliquée contre l'une au moins de celles-ci selon une plage annulaire ne comprenant pas le centre de cette plage, - celles où le clapet aurait un contour non circulaire, par exemple elliptique, - celles où le clapet encadré par ses deux grilles serait prévu non pas sur la cloison intermédiaire 6, mais en un autre emplacement de la face interne de la chambre de travail A, et en particulier au voisinage de l'embase 1, ce clapet contrôlant alors la communication entre la chambre A et une troisième chambre (non représentée), cette troisième chambre étant également déformable et délimitée notamment à cet effet par une nouvelle membrane flexible étanche dont la face extérieure à la chambre considérée délimiterait une chambre à air éventuellement garnie d'une mousse ou serait mise à l'air libre, - celles où le dispositif antivibratoire considéré serait un manchon travaillant essentiellement selon une direction diamétrale et pour lequel les deux armatures rigides seraient tubulaires, s'entourant l'une l'autre, et de préférence de révolution et coaxiales au moins sous charge, - et celles où le passage étranglé serait évidé dans d'autres portions du dispositif que le pourtour de la cloison intermédiaire, et notamment à travers la zone centrale du clapet lui-même. REVENDICATIONS 1. Dispositif antivibratoire hydraulique destiné à être interposé entre deux éléments rigides, comportant deux armatures rigides (1,2) solidarisables respectivement avec les deux éléments rigides à réunir, un corps en élastomère (3) reliant entre elles les deux armatures et formant au moins en partie avec celles-ci deux chambres étanches (A,B), un passage étranglé (7) faisant communiquer en permanence les deux chambres entre elles, une masse de liquide remplissant les deux chambres et le passage étranglé, et un clapet élastiquement déformable (8) délimitant en partie l'une des deux chambres, ledit clapet étant monté avec une possibilité de déformation limitée entre deux grilles planes et parallèles (9,10) disposées respectivement dans ladite chambre et dans une autre chambre, le clapet se présentant sous la forme générale d'une plaquette en matériau élastiquement déformable dont la zone centrale est pincée entre les zones centrales des deux grilles et dont le bord est axialement déplaçable entre des portées annulaires rigides et continues (16) des grilles, ledit bord étant, pour la position de repos du clapet, légèrement écarté tant radialement qu'axialement des faces en regard de son logement entre les grilles, caractérisé en ce que l'une au moins des deux faces du clapet (8) comprend des bossages (11) faisant corps avec ce clapet et disposés chacun en regard d'une portée rigide (12) de la grille correspondante de façon à être progressivement écrasés contre cette portée, puis détendus élastiquement, lors du travail du clapet. 2. Dispositif antivibratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le clapet (8) présente la forme générale d'une lentille biconvexe. 3. Dispositif antivibratoire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le centre du clapet (8) est pincé entre deux plots rigides (19,20) faisant partie respectivement des deux grilles (9,10) et faisant axialement saillie sur celles-ci en direction du clapet. 4. Dispositif antivibratoire selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les bossages (11) faisant saillie sur l'une au moins des deux faces du clapet sont répartis sur cette face selon au moins une couronne. 5. Dispositif antivibratoire selon la revendication 4, caractérisé en ce que les bossages (11)t au nombre de 2n, sont répartis selon deux couronnes de n bossages chacune et de diamètres identiques faisant saillie respectivement sur les deux faces du clapet et décalées angulairement l'une par rapport à l'autre de 360s/2n. 6. Dispositif antivibratoire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les bossages (11) faisant saillie sur l'une au moins des deux faces du clapet sont au nombre de deux r diamétralement opposés l'un de l'autre. 7. Dispositif antivibratoire selon la revendication 6r caractérisé en ce que chacune des deux faces du clapet comprend deux bossages (11) diamétralement opposés l'un de l'autre et en ce que les diamètres selon lesquels sont alignés respectivement les deux bossages des deux faces sont perpendiculaires entre eux.