Brevet FR2697604A1 — publié le 19940506

PERFECTIONNEMENTS AUX SUPPORTS ANTIVIBRATOIRES HYDRAULI- OUES L'invention concerne des dispositifs antivibratoires destinés à être interposés aux fins d'amortissements et de liaison, voire de support, entre deux éléments rigides tels qu'un châssis et un moteur de véhicule. L'invention concerne plus particulièrement, parmi ces dispositifs, ceux qui comportent: deux armatures rigides solidarisables respective- ment 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 perma- nence ces deux chambres entre elles, une masse de liquide remplissant les deux chambres et le passage étranglé, un clapet qui est une plaquette en un matériau élastiquement déformable délimitant en partie au moins l'une des deux chambres et une autre chambre qui est de préférence la seconde des deux chambres précitées, ledit clapet admet- tant un axe de révolution ou analogue, et au moins une grille limitant les débattements dudit clapet. Comme on le sait, avec un tel dispositif, une vibration de fréquence élevée et de faible amplitude telle que celles dues au fonctionnement d'un moteur au ralenti, se traduit par une succession rapide de déformations alterna- tives du clapet perpendiculairement à lui-même susceptibles d'atténuer la transmission des vibrations en cause. Au contraire, pour des oscillations d'amplitude plus élevée et de fréquence plus basse, telles que celles dues aux irrégularités et variations de déclivité du sol, lors de la circulation du véhicule sur ce sol, l'amplitude des déformations du clapet atteint sa valeur maximum possible et le liquide est refoulé 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 des oscillations atteint une valeur prédétermi- née qui est fonction du rapport entre la longueur axiale et la section droite du passage étranglé Cette mise en résonance assure l'amortissement désiré des oscillations concernées. Les discontinuités des déplacements alternatifs du clapet et notamment celles qui sont dues aux limitations des débattements du clapet par la grille qui lui est associée, sont à l'origine de claquements et bruits parasites qui peuvent s'avérer nuisibles C'est en particulier le cas pour les dispositifs équipant des véhicules haut de gamme dont on cherche à rendre les habitacles aussi silencieux que possible. Un but principal de l'invention est de pallier cet inconvénient. Il a déjà été proposé par la demanderesse dans sa demande de brevet français déposée sous le N O 91 03579 un dispositif antivibratoire du type précité, dont les faces du clapet comprennent des bossages faisant corps avec celui-ci. Ces bossages sont, lors du travail du clapet, progressive- ment écrasés contre les grilles limitant le débattement du clapet, puis détendus élastiquement Plus précisément, du fait de la présence desdits bossages, le clapet ne s'appli- que pas de façon angulairement homogène sur les grilles, mais subit des déformations ondulées circonférenciellement: les sections du clapet de part et d'autre des bossages s'appliquent sur les portées des grilles, non d'un seul bloc, mais de façon angulairement progressive. Dans les réalisations prévues dans ladite demande de brevet, le clapet est de contour circulaire et les bossages sont disposés selon des couronnes annulaires sur lesquelles ils sont répartis régulièrement. On connaît encore des dispositifs antivibratoires dont les surfaces des clapets présentent de multiples irrégularités en saillie Ces irrégularités sont réparties sur lesdites surfaces d'une façon angulairement homogène et leur présence peut conduire à une certaine atténuation des claquements et bruits parasites précités. Des atténuations encore plus fortes desdits claque- ments et bruits parasites sont obtenues avec les dispositifs antivibratoires proposés par l'invention. A cet effet, un dispositif antivibratoire selon l'invention est du genre précité, en ce sens qu'il comporte des moyens pour rendre angulairement progressive autour de l'axe l'application du clapet sur la grille lors des débattements de celui-ci, et il est caractérisé en ce que ces moyens présentent une hétérogénéité angulairement non répétitive tout autour de l'axe. Ainsi, les symétries d'application du clapet contre la grille se trouvent cassées. Ce dispositif est avantageusement complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles: les moyens hétérogènes sont constitués au moins en partie par une hétérogénéité angulaire non répétitive de l'une au moins des surfaces de la grille et du clapet qui viennent en contact mutuel lors des débattements dudit clapet, l'hétérogénéité de la surface est due à son profil général, l'hétérogénéité de la surface est due à la présence d'au moins un relief en saillie par rapport à son profil général, un tel relief s'étend sur un angle qui est au plus égal au cinquième de l'angle séparant son contour du contour du relief le plus voisin, l'un au moins des reliefs est une nervure, l'un au moins des reliefs est un picot, la surface hétérogène est une surface de contact de la grille, dans le cas o le clapet est monté avec une possibilité de déformation limitée entre deux grilles, l'hétérogénéité de surface ne concerne exclusivement que l'une des deux interfaces clapet-grille, les moyens hétérogènes sont constitués, au moins en partie, par une hétérogénéité angulaire non répétitive de la raideur du clapet, l'hétérogénéité de la raideur du clapet est due à des variations de son épaisseur, l'hétérogénéité de la raideur du clapet est due à l'incorporation dans celui-ci d'au moins un insert de raideur différente, certains au moins des moyens hétérogènes sont disposés à proximité de l'un au moins des orifices par lesquels le passage étranglé débouche dans les chambres. La description qui suit d'un mode de réalisation particulier de l'invention est purement illustrative et non limitative Elle doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un support antivibratoire hydraulique conforme à ce mode de réalisation particulier; les figures 2 et 3 sont des vues de dessus respectivement de chacune des grilles du dispositif de la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la grille de la figure 2, ainsi que du clapet et de l'autre des grilles du dispositif de la figure 1. Ainsi qu'on peut plus particulièrement le voir sur la figure 1, le dispositif conforme à ce mode de réalisation comprend, de façon connue en soi: une embase rigide 1 comprenant un plot central la prolongé vers le haut par un goujon lb en attente, un anneau rigide 2 d'axe vertical X constitué par deux plaquettes annulaires 2 a, 2 b, superposées, chacune conformée intérieurement avec un bord rabattu, référencé un anneau rigide 2 d'axe vertical X constitué par deux plaquettes annulaires 2 a, 2 b, superposées, chacune conformée intérieurement avec un bord rabattu, référencé respectivement par 2 al et 2 bl, ces deux plaquettes étant prolongées vers l'extérieur pour réaliser pour l'anneau 2 deux pattes 2 c diamétralement opposées, chacune de ces pattes 2 c étant perforée par un trou de fixation 2 cl, une paroi tronconique épaisse 3 d'axe X en élastomère et présentant une bonne résistance à la compres- sion axiale, de façon à jouer un rôle de "support", cette paroi 3 reliant de façon étanche l'embase 1 à l'anneau 2, en s'évasant de ladite embase vers la plaquette 2 a, un soufflet mince et flexible 4 relié de façon étanche à l'anneau 2, et délimitant un boîtier fermé avec cet anneau, la paroi 3 et l'embase 1, un capot rigide 5 pour la protection du soufflet 4, le pourtour dudit capot 5 étant 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 et ménagé dans le pourtour 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 9 et 10 faisant partie de la cloison intermédiaire 6 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, ledit clapet 8 étant une plaquette au contour circulaire en élastomère. Le bord 2 bl entoure les bords périphérique de la paroi 6, du soufflet 4 et du capot 5 Le soufflet flexible 4 est maintenu par rapport à l'anneau 2 par serrage de sa périphérie entre le bord périphérique du capot 5 et une zone périphérique de la cloison 6 Ladite cloison 6, le soufflet 4 et le capot 5 sont à cet effet maintenus entre la grande base de la paroi tronconique 3 et le bord 2 bl par sertissage du pourtour d'extrémité du bord 2 bl sur le pourtour du capot 5. Le bord 2 al de la plaquette 2 a définit quant à lui un contour de tronc de cône s'évasant vers sa base la plus éloignée de la partie principale de la plaquette Ce bord 2 al est noyé dans la grande base de la paroi tronconique épaisse 3. Les grilles 9 et 10, ainsi que la membrane 8 sont de contours circulaires centrés sur l'axe X. En se référant plus particulièrement aux figures 2 à 4, on voit que la cloison intermédiaire 6 est constituée principalement par deux pièces 11 et 12 complémentaires, qui sont superposées et dont les parois définissent ensemble un logement 8 a pour le clapet 8, ainsi que le passage étranglé 7. La pièce 11 est constituée de la grille 9 qui est de contour circulaire, et d'une gorge annulaire 13 entourant ladite grille 9 La gorge 13 est délimitée par une jupe intérieure 15 qui entoure cylindriquement la grille 9, par un fond 17 annulaire plat, ainsi que par une jupe 19 entourant le fond 17 à sa périphérie extérieure La jupe intérieure 15 s'étend à partir de la grille 9 et du fond 17 sur une hauteur qui correspond sensiblement à la hauteur du logement 8 a de la membrane 8 La hauteur de la jupe 19 correspond à la moitié de la hauteur du passage 7 Une ouverture 21 est ménagée à travers le fond 17 pour l'entrée- sortie du liquide d'amortissement dans le passage étranglé 7. De façon similaire, la pièce 12 comprend une grille et une gorge 14 délimitée par un fond 18 et deux jupes, l'une intérieure 16, l'autre extérieure 20 Le fond 18 est traversé par une ouverture 22 d'entrée-sortie. La paroi extérieure de la jupe 16 et la paroi intérieure de la jupe 15 sont chacune sensiblement tronco- niques et de contours complémentaires Elles s'emboîtent l'une sur l'autre en réalisant un serrage étanche lors de l'assemblage des deux pièces 11 et 12 Les jupes 19 et 20 sont de même diamètre, leurs bords libres étant maintenus l'un sur l'autre de façon étanche par le serrage précédem- ment décrit que réalise le sertissage du bord 2 bl. Le passage étranglé 7 s'étend sur sensiblement tout le tour des grilles 9 et 10 La gorge 13 se termine à son extrémité angulairement la plus éloignée de l'ouverture 21 par une paroi 23 sensiblement disposée au niveau de l'ouver- ture 22 et réalisant entre les extrémités du passage 7 une séparation étanche Au niveau de cette séparation 23 et de l'ouverture 22, la jupe 20 est interrompue L'ouverture 20 a ainsi ménagée sur ladite jupe 20 est de dimensions complé- mentaires de celles de la séparation 23, de sorte qu'à l'assemblage des pièces 11 et 12 l'une sur l'autre, cette ouverture 20 a s'emboîte de façon étanche sur la séparation 23. A travers les parois des grilles 9 et 10 sont ménagées des lumières référencées respectivement par lla et 12 a Celles-ci sont réparties régulièrement sur les grilles 9, 10 selon deux circonférences principales Entre ces lumières lla et 12 a s'étendent des anneaux 27 et des bras radiaux 24 de matière, qui sont les portées sur lesquelles les faces du clapet 8 viennent s'appliquer En leurs centres, ces grilles 9 et 10 présentent chacune une protubé- rance 26 par laquelle la membrane 8 est pincée axialement. L'invention concerne plus particulièrement les grilles 9 et 10 et le clapet 8. Sur la surface des bras radiaux 24 de la grille 9 sur laquelle est destiné à venir s'appliquer le clapet 8, sont réparties des nervures radiales 25 s'étendant de la zone périphérique de la grille 9, qui reçoit le bord de la jupe 16, vers le centre de la grille Celui des bras 24 qui est le plus proche de l'ouverture 21 porte une nervure 25 dont les longueurs sont angulairement décroissantes Les deux autres bras radiaux 24 de la grille, et notamment celui qui est le plus proche de l'ouverture 22, sont dépourvus de telles nervures 25 La grille 10 ne porte quant à elle aucune nervure Ainsi, les nervures 25 sont réparties de façon hétérogène et non répétitive autour de l'axe. Elles sont en outre d'une épaisseur angulaire de l'ordre du millimètre, les points les plus proches de deux nervures 25 successives étant séparés entre eux d'une distance supérieure à 10 millimètres L'angle séparant les contours de deux nervures 25 successives est donc supérieur à dix fois l'angle selon lequel une telle nervure 25 s'étend. Lors des déformations du clapet 8, celui-ci va s'écraser progressivement angulairement de part et d'autre des nervures 25 La disposition de ces nervures casse les symétries de débattement du clapet 8 Les phénomènes de bruits parasites et claquements dus aux discontinuités de déplacement alternatif du clapet, et notamment aux chocs dudit clapet sur ses portées radiales et annulaires, sont considérablement diminués Cette réduction des phénomènes parasites est accentuée par le positionnement de la nervure de plus grande dimension à proximité d'une entrée-sortie (ouverture 21) du passage étranglé 7, ainsi que par le fait que la grille 10 ne porte pas de nervures. D'autres variantes de réalisation sont également possibles Les nervures peuvent être remplacées par tout autre relief non répétitif par rapport à l'axe des grilles et du clapet, et notamment par des picots Les picots présentent l'avantage de pouvoir être réalisés de façon simple, par emboutissage des grilles. Les reliefs hétérogènes peuvent également être portés par le clapet, une plus grande atténuation étant obtenue avec des reliefs portés par les grilles, un relief porté par une grille réalisant, de la même façon qu'une protubérance 26, un pincement du clapet. obtenue avec des reliefs portés par les grilles, un relief porté par une grille réalisant, de la même façon qu'une protubérance 26, un pincement du clapet. Une atténuation des phénomènes de claquements et bruits parasites est encore obtenue lorsque les surfaces de contact sont dépourvues de relief et présentent un profil général angulairement hétérogène et non répétitif tout autour de l'axe des grilles et du clapet Un tel profil général est avantageusement complété par des reliefs angu- lairement hétérogènes et non répétitifs. L'application angulaire progressive du clapet sur ces grilles peut également être réalisée par l'hétérogénéité de raideur du clapet, cette hétérogénéité de raideur étant non répétitive par rapport à l'axe précité A cet effet, le clapet peut être en un matériau angulairement homogène, mais d'épaisseur angulairement variable et non répétitive Il peut être en un matériau hétérogène, un ou plusieurs inserts étant répartis dans 1 'épaisseur du clapet, d'une façon telle qu'elle assure audit clapet une hétérogénéité de raideur. 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 le clapet aurait un contour non circu- laire, mais admettrait un axe analogue à un axe de révolu- tion tel qu'un axe de répétition (c'est-à-dire tel que le contour du clapet coïncide avec lui-même après une rotation de 2 i T/n du clapet autour dudit axe, N étant un nombre entier), et notamment celles o le clapet aurait un contour elliptique ou rectangulaire; celles o deux dispositifs d'amortissement seraient montés en parallèle, un clapet double contrôlant la communication entre les chambres de ces deux dispositifs; celles o le clapet encadré par ses deux grilles serait prévu non pas sur la cloison intermédiaire 6, mais en et une troisième chambre (non représentée), cette troisième chambre étant également déformable et délimitée notamment à cet effet par une 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 o 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; celles o l'une des armatures constitutives du dispositif d'amortissement serait un tube qui traverse ce dispositif, le clapet étant alors une plaquette annulaire qui entoure cette armature; et celles o 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. il 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 ( 1, 2)et formant au moins en partie avec celles-ci deux chambres étanches (A, B), un passage étranglé ( 7) faisant communiquer en perma- nence les deux chambres entre elles, une masse de liquide (L)remplissant les deux chambres (A, B) et le passage étranglé ( 7), un clapet ( 8) qui est une plaquette en un matériau élastiquement déformable délimitant en partie au moins l'une des deux chambres (A, B) et une autre chambre qui est de préférence la seconde des deux chambres préci- tées, ledit clapet ( 8) admettant un axe (X) de révolution ou analogue, au moins une grille ( 9, 10) limitant les débatte- ments dudit clapet ( 8) et des moyens ( 25) pour rendre angulairement progressive autour de l'axe (X) l'application du clapet ( 8) sur la grille ( 9, 10) lors des débattements de celui-ci, caractérisé en ce que ces moyens ( 25) présentent une hétérogénéité angulairement non répétitive tout autour de l'axe (X). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens hétérogènes ( 25) sont constitués au moins en partie par une hétérogénéité angulaire non répéti- tive de l'une au moins des surfaces de la grille ( 9, 10) et du clapet ( 8) qui viennent en contact mutuel lors des débattements dudit clapet. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'hétérogénéité de la surface est due à son profil général. 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 et 3, caractérisé en ce que l'hétérogénéité de la surface est due à la présence d'au moins un relief ( 25) en saillie par rapport à son profil général. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'un tel relief ( 25) s'étend sur un angle au plus égal au cinquième de l'angle séparant son contour du contour du relief ( 25) le plus voisin. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 4 et 5, caractérisé en ce que l'un au moins des reliefs est une nervure ( 25). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 4 et 6, caractérisé en ce que l'un au moins des reliefs est un picot. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 7, caractérisé en ce que la surface hétérogène est une surface de contact de la grille ( 9, 10). 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 8, dans lequel le clapet ( 8) est monté avec une possibilité de déformation limitée entre deux grilles ( 9, ), caractérisé en ce que l'hétérogénéité de surface ne concerne exclusivement que l'une ( 8, 9) des deux interfaces clapet-grille ( 8, 9; 8, 10). Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les moyens hétéro- gènes sont constitués, au moins en partie, par une hétérogé- néité angulaire non répétitive de la raideur du clapet. 11 Dispositif selon la revendication 10, caracté- risé en ce que l'hétérogénéité de la raideur du clapet est due à des variations de son épaisseur. 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions 10 et 11, caractérisé en ce que l'hétérogénéité de la raideur du clapet est due à l'incorporation dans celui-ci d'au moins un insert de raideur différente. 13 Dispositif selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que certains au moins des moyens hétérogènes ( 25) sont disposés à proximité de l'un au moins des orifices ( 21, 22) par lesquels le passage étranglé ( 7) débouche dans les chambres (A, B).