Brevet FR2690961A1 — publié le 19931112

i Perfectionnements aux dispositifs antivibratoires hydrau- liques. L'invention est relative aux dispositifs an- tivibratoires hydrauliques destinés à être interposés aux fins d'amortissement et de liaison, voire de support, 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 respec- tivement avec les deux éléments rigides à réunir, une paroi annulaire en élastomère résistant à la compression axiale et reliant entre elles les deux armatures, un soufflet flexible porté par l'une des deux armatures, dite ci-après première armature, et formant au moins avec la paroi annulaire une poche étanche, une masse de liquide remplissant cette poche, une cloison rigide portée par la première armature et s'étendant entre le soufflet et la paroi annulaire de façon à diviser l'intérieur de la poche en deux chambres étanches, un passage étranglé faisant communiquer en permanence les deux chambres entre elles, et de préférence un clapet déformable ou mobile monté dans une ouverture de la cloison rigide de façon à pouvoir vibrer avec une amplitude limitée entre les deux chambres. Comme on le sait, 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 et appliquées sur l'une des armatures rigides par rapport à l'autre 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 amortisse- ment des oscillations concernées, dans le cas de la présence du clapet, les vibrations de relativement petite amplitude et relative- ment haute fréquence, telles que celles dues au fonction- nement du moteur, appliquées sur l'une des armatures rigides par rapport à l'autre se traduisent par des vibrations dudit clapet susceptibles d'annuler ou tout au moins atténuer la transmission des vibrations en cause: pour cette raison, ce clapet est souvent appelé clapet de "découplage". Dans les réalisations connues des dispositifs antivibratoires du genre ci-dessus, la seconde armature, c'est-à-dire celle qui ne porte pas le soufflet flexible, constitue un simple fond continu de l'extrémité axiale correspondante de la poche, étant même souvent noyée dans le fond de la paroi annulaire, alors agencé en forme de cuvette ou chapeau conique. L'invention a pour but, surtout, draugmenter le degré d'amortissement des supports considérés ou, ce qui revient au même, de les rendre aptes à amortir efficace- ment des charges supportées plus élevées tout en conser- vant leur souplesse, et ce en accroissant la masse de liquide susceptible d'entrer en résonance, pour des dimensions horizontales données desdits supports. A cet effet, les supports du genre en question selon l'invention sont essentiellement caractérisés en ce que leur seconde armature porte, d'une part, un second soufflet flexible définissant la poche avec le premier soufflet et la paroi annulaire et, d'autre part, une seconde cloison rigide s'étendant dans ladite poche entre le second soufflet et la paroi annulaire et délimitant avec ce second soufflet une troisième chambre, et en ce qu'il est prévu un passage étranglé faisant communiquer en permanence la troisième chambre avec la chambre adjacente et de préférence un clapet déformable ou mobile monté dans une ouverture de la seconde cloison rigide de façon à pouvoir vibrer avec une amplitude limitée entre les deux chambres concernées. En d'autres termes, les supports considérés sont dédoublés. Ce dédoublement se traduit de préférence par une construction pratiquement symétrique par rapport à un plan transversal coupant la paroi annulaire en élastomère. Dans des modes de réalisation préférés, cette paroi annulaire en élastomère se présente sous la forme d'un tronçon tubulaire d'épaisseur sensiblement constante étranglé en son milieu, c'est-à-dire composé de deux troncs de cône raccordés le long de leurs petites bases, et un anneau rigide de renforcement ceinture avantageu- sement le col étranglé médian de ladite paroi annulaire. Il peut être avantageux également de soumettre la paroi annulaire en élastomère à une précontrainte axiale par mise en place des deux cloisons rigides entre deux portées rigides d'un même caisson, avec interposition d'un coussin élastique entre l'une au moins de ces cloisons et la portée associée. 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 préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limita- tive. La figure 1, de ce dessin, montre en coupe verticale selon I-I, figure 2, un support antivibratoire hydraulique établi selon l'invention, en sa position de repos détendue. La figure 2 montre le même support en vue en bout selon la flèche II de la figure 1, dans un état légèrement précomprimé. Le support considéré comprend une première armature rigide 1 se présentant sous la forme générale d'une plaque horizontale évidée par une grande ouverture 2, une seconde armature rigide 3 en forme de couvercle portant deux goujons filetés 4 en attente qui s'étendent vers le haut, un corps tubulaire 5 en élastomère d'axe vertical, mais non obligatoirement de révolution autour de cet axe, propre à résister élastiquement aux compres- sions axiales et reliant entre elles les deux armatures 1 et 3, ou plus précisément le bord de l'ouverture 2 au pourtour du couvercle 3, un premier soufflet flexible et étanche inférieur 6 dont le pourtour est raccordé de façon étanche au bord de l'ouverture 2 et au bord inférieur du corps 5, une première cloison rigide intermédiaire 7 s'étendant en travers de l'ouverture 2 et divisant la portion inférieure du support en une première chambre inférieure A du côté du soufflet 6 et une seconde chambre supérieure B du côté du corps tubulaire 5, un premier passage étranglé 8, évidé notamment dans le pourtour de la cloison rigide 7, faisant communi- quer en permanence entre elles les deux chambres A et B, un premier clapet mobile 9 monté dans une ouverture de la cloison 7 de façon à pouvoir vibrer avec une amplitude limitée entre les deux chambres A et B, ce clapet étant à cet effet emprisonné avec un léger jeu vertical entre une portion centrale amincie et perforé d'une première plaquette 71 constitutive de la cloison 7 et la portion centrale perforée d'une seconde plaquette 72 appliquée jointivement contre la plaquette 71 un second soufflet flexible et étanche supé- rieur 10 ont le pourtour est raccordé de façon étanche à la fois au pourtour du couvercle 3 et au bord supérieur du corps tubulaire 5, une seconde cloison rigide intermédiaire 11 s'étendant en travers de l'extrémité supérieure du corps tubulaire 5, cloison définissant la portion supérieure de la chambre B et délimitant une troisième chambre C avec le second soufflet 10, un second passage étranglé 12, évidé notamment dans le pourtour de la seconde cloison 11, faisant communiquer en permanence entre elles les deux chambres B et C, un second clapet mobile 13 monté dans une ouverture de la seconde cloison 11 de façon à pouvoir vibrer avec une amplitude limitée entre les deux chambres B et C, ce clapet étant à cet effet emprisonné avec un léger jeu vertical, comme le clapet 9 ci-dessus, entre deux portions perforées faisant partie respectivement de deux plaquettes accolées 11, et 112 constitutives de la cloison 11, et une masse de liquide remplissant les trois chambres A, B et C ainsi que les passages étranglés 8 et 12. Le bord périphérique, rabattu horizontalement vers l'extérieur, d'une cuvette inférieure de protection 14, est serti de façon étanche sur le pourtour du soufflet 6, le pourtour de la cloison intermédiaire 8 et la base du corps tubulaire 5 à l'aide d'une bague métallique 15 elle- même soudée contre le bord de l'ouverture 2 de la plaque 1. De même une bague 16 assemble par sertissage les pourtours du soufflet 7 et de la cloison 11 avec le bord supérieur du corps tubulaire 5 en élastomère. Ce corps 5 présente une forme étranglée dans sa zone médiane, son épaisseur radiale étant pratiquement la même sur toute son étendue: il peut être considéré comme formé par la juxtaposition, le long de leurs petites bases, de deux troncs de cône. L'ensemble du support est, pour l'essentiel, symétrique par rapport à un plan transversal P comprenant les deux petites bases en question. Le support considéré est par exemple destiné à être interposé entre un châssis de véhicule 17 sur lequel repose la plaque 1 et le moteur à combustion interne de ce véhicule, dont le carter est prolongé par des pattes 18 solidarisées avec le couvercle 3 à l'aide d'écrous coopérant avec les goujons 4. Sur la figure 2, on voit en outre un dispositif permettant de soumettre le support à une légère précon- trainte verticale: ce dispositif comprend un caisson rigide 19 propre à prendre appui sur la bague 16 ou plus précisément sur un profilé 20 en L encerclant cette bague 16, par l'intermédiaire d'un bourrelet en matériau élastique 21 enrobant ce profilé, ledit caisson 19 étant fixé à sa base sur la plaque 1. Le fonctionnement du support considéré est le suivant: Lorsque l'armature supérieure 3 est soumise à un déplacement vers le bas par rapport à l'armature 1, le volume intérieur à la chambre B diminue, ce qui chasse une partie du liquide contenu dans cette chambre B vers les chambres A et C à travers les passages étranglés 8 et 12, et des circulations en sens inverse sont observées lors- qu'une sollicitation relative vers le haut est appliquée sur l'armature 3. Pour une valeur donnée de la fréquence relative- ment basse des oscillations de relativement grande amplitude ainsi engendrées, on observe la résonance des colonnes de liquide contenues respectivement dans les deux passages en question, ce qui engendre un amortissement efficace desdites oscillations. Lorsque les sollicitations relatives exercées sur l'armature supérieure par rapport à l'armature inférieure ont une relativement faible amplitude et une fréquence relativement élevée, on n'observe pas de va-et-vient spécial du liquide dans les passages étranglés 12 et 13, mais une mise en vibration des clapets 9 et 13 qui a pour effet, ainsi que bien connu, de filtrer le transfert des vibrations de la première armature à la seconde, et donc du moteur au châssis. Le support décrit ci-dessus présente de nombreux avantages par rapport à ceux antérieurement connus et en particulier le suivant. Pour des dimensions horizontales données du support, le degré de l'amortissement susceptible d'être engendré par celui-ci est considérablement augmenté et pratiquement doublé dans le cas préféré de la construction symétrique vu que le volume du liquide composant les colonnes contenues dans les passages étranglés est doublé ou sensiblement doublé sans que soient pour autant modifiées les cotes de chacune de ces colonnes et donc les conditions de leur résonance. 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 o l'une au moins des deux cloisons 7 et 11 ne serait pas équipée d'un clapet vibrant ( 9,13), celles o le corps tubulaire central en élastomère résistant à la compression axiale présenterait une forme autre que celle ci-dessus décrite, sa demi- section axiale ayant par exemple la forme d'un W au lieu de celle d'un V, ou celle d'une sinusoïde, celles o la résistance dudit corps à la compression axiale serait renforcée par une armature, métallique ou autre, éventuellement noyée dans ce corps, telle que l'anneau visible en 22 sur la figure 2, qui ceinture la portion médiane étranglée du corps en élastomère 5. REVENDICATIONS 1 Dispositif antivibratoire hydraulique destiné à être interposé entre deux éléments rigides, comportant deux armatures rigides ( 1,3) solidarisables respec- tivement avec les deux éléments rigides, une paroi an- nulaire en élastomère ( 5) résistant à la compression axiale et reliant entre elles les deux armatures, un soufflet flexible ( 6) porté par l'une des deux armatures, dite ci-après première armature, et formant au moins avec la paroi annulaire une poche étanche, une masse de liquide remplissant cette poche, une cloison rigide ( 7) portée par la première armature et s'étendant entre le soufflet et la paroi annulaire de façon à diviser l'intérieur de la poche en deux chambres étanches (A,B), et un passage étranglé ( 8) faisant communiquer en permanence les deux chambres entre elles, caractérisé en ce que sa seconde armature ( 3) porte, d'une part, un second soufflet flexible ( 10) définissant la poche avec le premier soufflet ( 6) et la paroi annulaire ( 5) et, d'autre part, une seconde cloison rigide ( 11) s'étendant dans ladite poche entre le second soufflet et la paroi annulaire et délimitant avec ce second soufflet une troisième chambre (C), et en ce qu'il est prévu un passage étranglé ( 12) faisant communiquer en permanence la troisième chambre (C) avec la chambre adjacente (B). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractéri- sé en ce qu'il comprend en outre un clapet ( 9) monté dans une ouverture de la cloison rigide ( 7) portée par la première armature de façon à pouvoir vibrer avec une amplitude limitée entre les deux chambres concernées (A,B). 3 Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un clapet ( 13) monté dans une ouverture de la seconde cloison rigide ( 11) de façon à pouvoir vibrer avec une amplitude limitée entre les deux chambres concernées (B,C). 4 Dispositif selon 1 'une quelconque des précéden- tes revendications, caractérisé en ce que sa construction est pratiquement symétrique par rapport à un plan trans- versal (P) coupant la paroi annulaire en élastomère ( 5). Dispositif selon l'une quelconque des précéden- tes revendications, caractérisé en ce que sa paroi annulaire en élastomère ( 5) se présente sous la forme d'un tronçon tubulaire d'épaisseur sensiblement constante étranglé en son milieu, c'est-à-dire composé de deux troncs de cône raccordés le long de leurs petites bases. 6 Dispositif selon la revendication 5, caractéri- sé en ce qu'un anneau rigide de renforcement ( 22) ceinture le col étranglé médian de la paroi annulaire ( 5). 7 Dispositif selon l'une quelconque des précéden- tes revendications, caractérisé en ce que la paroi annulaire en élastomère ( 5) est soumise à une précontrain- te axiale par mise en place des deux cloisons rigides ( 7,11) entre deux portées rigides d'un même caisson ( 19) solidaire de l'une des deux armatures, avec interposition d'un coussin élastique ( 21) entre l'une au moins de ces cloisons et la portée associée.