Brevet FR2702021A1 — publié le 19940902

La présente invention concerne un support hydroélastique destiné à être interposé entre deux ensembles à suspendre l'un par rapport à l'autre. L'invention concerne plus particulièrement un support pour la suspension d'un moteur dans un véhicule automobile. L'invention concerne un support du type appelé à colonne et comportant généralement deux armatures reliées respectivement aux deux ensembles à suspendre, ces deux armatures étant réunies par une masse en matériau élastomère, le support comportant au moins une chambre de travail délimitée au moins en partie par la masse en matériau élastomère et une chambre d'expansion, ces deux chambres étant remplies au moins partiellement de liquide, séparées l'une de l'autre par une cloison intermédiaire et reliées entre elles par un passage calibré de communication, également appelé colonne. Un tel type de support hydroélastique peut éventuellement comporter un clapet. La masse en matériau élastomère fait fonction de suspension élastique et participe également, avec les autres composants du support, à la constitution d'un dispositif d'amortissement hydraulique de vibrations qui a notamment pour fonction d'assurer un bon filtrage des vibrations à haute fréquence et de faible amplitude émises par un moteur de véhicule automobile et un bon amortissement des vibrations à basse fréquence et de forte amplitude entre le moteur et la caisse du véhicule. On connaît de nombreuses conceptions d'un tel type de support dans lesquelles l'une des deux armatures, généralement réalisée en métal découpé et embouti, se présente sous la forme d'une armature extérieure qui constitue un boîtier dans lequel sont agencés les principaux composants du support et à laquelle ces différents composants sont reliés par adhérisation et/ou par sertissage Un tel exemple de conception permet de réaliser un support compact mais dont les dimensions et les caractéristiques d'amortissement sont spécifiques à chaque support, cette conception étant donc peu adaptée à la fabrication en grande série d'une gamme de supports hydroélastiques dont chacun possède des caractéristiques d'amortissement adaptées à son utilisation et comporte également des moyens de fixation sur le véhicule et le moteur qui lui soient propres. Il a déjà été proposé dans le document GB-A-811, 748 une conception d'un support hydroélastique dans laquelle celui-ci se présente globalement en deux parties distinctes superposées dont l'une constitue pour l'essen- tiel une suspension élastique et dont l'autre constitue un amortisseur hydraulique. Toutefois, la conception proposée dans ce document, et notamment le mode de liaison entre les deux parties principales du support, n'est pas adaptée à la fabrication en grande série de supports hydroélastiques et ne permet pas d'aboutir à une standardisation de nombreux composants dans le cadre d'une gamme de supports. Afin de remédier à ces inconvénients, la présente invention propose un support hydroélastique du type mentionné précédemment, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une part d'un module de suspension élastique comportant les deux armatures reliées par la masse en matériau élastomère et dont l'une des armatures comporte une portion de montage comportant une face de montage qui s'étend dans un plan transversal sensiblement perpendiculaire à la direction générale de sollicitation du support et, d'autre part, d'un module d'amortissement hydraulique comportant un boîtier dans lequel sont agencées au moins en partie la cloison intermédiaire et la chambre d'expan sion, et une jupe latérale ont un bord d'extrémité est fixé sur la face de montage du module de suspension. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la face de montage du module de suspension comporte une rainure de montage qui présente une section transversale sensiblement en forme de U dans laquelle est reçu le bord d'extrémité de la jupe latérale du module d'amortissement - la rainure est réalisée sous la forme d'un profilé en U fixé, par exemple par soudage, sur la face de montage du module d'amortissement - le bord d'extrémité de la jupe latérale est monté serré entre les deux faces parallèles de la rainure, par exemple par sertissage - la jupe latérale comporte un épaulement radial interne tourné vers la face de montage et contre lequel la cloison intermédiaire est en appui par sa face opposée à la face de montage - la chambre d'expansion est délimitée par la cloison intermédiaire et par une membrane souple dont le bord périphérique est monté serré de manière étanche entre la face de la cloison intermédiaire opposée à la face de montage et une portion de serrage formée en visà-vis dans le boîtier ;; - la cloison interne est réalisée sous la forme d'un disque percé sur l'une des faces duquel est rapportée une cartouche de communication dans laquelle est agencé le passage de communication - la cartouche est rapportée sur la face du disque opposée à la face de montage - la cartouche est fixée à la cloison intermédiaire par emboîtement élastique - la jupe latérale et le corps du boîtier du module d'amortissement sont réalisés en une seule pièce, notamment par moulage en matière plastique -- ie support présente une symétrie de révolution autour d'un axe correspondant sensiblement à la direction générale de sollicitation du support - la masse en matériau élastomère présente une forme générale tronconique annulaire dont le bord de plus grand diamètre est fixé à l'armature comportant la portion de montage - la masse en matériau élastomère s'étend axialement à l'intérieur de la jupe latérale du module d'amortissement - la masse en matériau élastomère s'étend axialement à l'extérieur de la jupe latérale du module d'amortissement - l'armature comporte une bride transversale de fixation du support qui s'étend radialement depuis la masse en matériau élastomère et une portion axiale annulaire sur la face interne de laquelle est fixé le bord de plus grand diamètre de la masse en matériau élastomère. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - La figure 1 est une vue en section axiale d'un premier exemple de réalisation d'un support hydroélastique réalisé conformément aux enseignements de l'invention - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure l du module d'amortissement du support hydroélastique, avant son montage sur le module de suspension - la figure 3 est une vue similaire à celle de la figure 1 du module de suspension du support hydroélastique avant son montage avec le module d'amortissement - la figure 4 est une =tue de détail illustrant une variante de réalisation de la fixation du bord périphérique annulaire de la membrane souple qui délimite la chambre d'expansion ; et - la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 1 illustrant un second exemple de réalisation d'un support hydroélastique selon l'invention. Le support 10 illustré sur les figures présente une forme générale de révolution autour d'un axe X-X qui correspond sensiblement à la direction générale de sollicitation du support. Le support 10 comporte un module de suspension 100 et un module d'amortissement 200. Le module de suspension 100 est pour l'essentiel constitué par une masse en matériau élastomère 110 qui présente une forme générale tronconique annulaire et qui relie entre elles une armature périphérique 112 et une armature centrale 114. L'armature périphérique 112 comporte une portion cylindrique annulaire 116 qui se prolonge à sa partie supérieure, en considérant la figure 1, par une bride radiale de fixation 118 comportant notamment des trous 120 pour permettre la fixation du support par exemple sur un élément de structure de la caisse d'un véhicule automobile. La face supérieure 122 de la bride radiale de fixation 118, qui, au sens de l'invention, constitue la face de montage du module d'amortissement 200, comporte un profilé 124, qui est par exemple soudé sur la face de montage 122 et qui présente en section transversale sensiblement la forme d'un U dont les branches s'étendent axialement vers le haut perpendiculairement au plan de la face de montage 122. Le profilé 124 est constitué par une branche radiale interne 126 et une branche radiale externe 128 qui peuvent être rapprchées l'une de l'autre lors d'une opération de sertissage, comme cela sera expliqué par la suite, pour le montage et la fixation du module d'amortissement 200. Le bord de plus grand diamètre 130 de la masse en matériau élastomère 110 est fixé par adhérisation sur la face interne 132 de la portion annulaire 116 de l'armature périphérique 112. L'armature centrale 114 comporte un noyau cylindrique 134, dans lequel est formé un taraudage 136 pour permettre sa liaison avec le bloc moteur du moteur à combustion interne du véhicule, et qui se prolonge à sa partie supérieure par une tête 138. Le bord axial de plus petit diamètre 140 de la masse en matériau élastomère 110 est fixé par adhérisation ou vulcanisation sur la paroi périphérique de révolution 142 de la tête 138 de l'armature centrale 114. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 à 3, la masse en matériau élastomère 110 s'étend axialement vers le haut, ctest-à-dire au-delà de la face de montage 122 de l'armature périphérique 112. Le module d'amortissement hydraulique 200 est pour l'essentiel constitué par une pièce de révolution réalisée par moulage en matière plastique 210. La pièce 210 comporte à sa partie inférieure une jupe latérale cylindrique 212 qui se prolonge, à la partie supérieure de la pièce 210, par un boîtier 214. Le boîtier 214 est constitué par une paroi latérale cylindrique 216 dont le diamètre est inférieur à la jupe latérale 212 et par un fond 218 comportant un trou de mise à l'air libre 220. Le boîtier 214 délimite une chambre interne 222. La jupe latérale cylindrique 212 de la pièce 210 se termine, à son bord axial inférieur par un bourrelet 224 qui est prévu pour être reçu dans le profilé en U 124 dans lequel il peut être monté serré par sertissage entre les branches 126 et 128. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 à 3, la jupe latérale 212 est une jupe de grande hauteur, c'est-à-dire qu'elle s'étend axialement depuis la face de montage 122 de manière que la masse en matériau élastomère 110 s'étende dans l'espace interne 226 délimité par la jupe 212. Au voisinage de son bord axial supérieur 228, la jupe latérale 212 se termine par un épaulement radial interne 230 tourné vers la face de montage 122 qui constitue un épaulement d'appui pour le bord de la face supérieure 232 d'une cloison intermédiaire 234 du module d'amortissement 200. La cloison intermédiaire 234 est réalisée sous la forme d'un disque de matière plastique percé en son centre par un trou 236 et dont la face inférieure 238 delimite avec le jupe latérale 212 et avec la face périphérique annulaire en vis-à-vis 144 de la masse en matériau élastomère 110 la chambre de travail 226. La face supérieure 232 de la cloison intermédiaire de séparation 234, opposée à la face de montage 122, est équipée d'une cartouche de communication 240. La cartouche de communication 240 est réalisée sous la forme d'un élément moulé en matière plastique qui comporte un canal périphérique ou colonne de communication 242 qui débouche d'une part à la face inférieure 238 de la cloison intermédiaire 234 et dans le trou 236 pour communiquer avec la chambre de travail 226, et d'autre part, par un orifice 244 à la face supérieure de la cartouche 240. Le module d'amortissement 200 comporte également une membrane souple 246 dont le bord périphérique inférieur 248, qui dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2 est renforcé par un insert métallique annulaire noyé 250, est monté serré entre le bord périphérique de la face supérieure 232 de la cloison 234 et une portion de diamètre réduit 252 de la paroi latérale 216 du boîtier 214 qui relie ce dernier à la jupe latérale 212. Le bord inférieur 248 de la membrane 246 est également serré entre la face interne de la portion 252 du boîtier 214 et la surface périphérique tronconique convexe 254 de la cartouche de communication 240. La membrane souple 246 délimite une chambre d'expansion 256 qui communique avec la chambre de travail 226 par l'intermédiaire de la cartouche de communication 240 et du trou central 236 de la cloison intermédiaire 234. Les chambres de travail 226 et d'expansion 256 sont remplies de liquide de manière à constituer, selon une conception connue, un module d'amortissement hydraulique du type à colonne. L'orifice de mise à l'air libre 220 du boîtier 214 permet de faciliter les déformations élastiques de la membrane souple 246. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, la face inférieure 258 de la cartouche de communication 240 est une face lisse qui est en appui sur la face supérieure 232, la fixation de la cartouche de communication 240 sur la cloison 234 étant par exemple réalisée par collage ou par soudage aux ultrasons. On a illustré à la figure 2 une variante des moyens de fixation de la cartouche 240 sur la cloison intermédiaire de séparation 234 qui sont constitués par une série de pattes d'accrochage 260 dont les extrémités en forme de crochets coopèrent avec le bord du trou 236. La fixation de la cartouche 240 sur la cloison 234 s'effectue dans ce cas par emboîtement élastique des pattes d'accrochage 260 dans le trou 236. On décrira maintenar;t le mode de réalisation et d'assemblage du support illustré sur les figures 1 à 3. Pour la fabrication du module de suspension 100, et après avoir réalisé les pièces métalliques 112, 114 et 124, on vient fixer, par exemple par soudage le profilé en U 124 sur la face supérieure 122 de l'armature périphérique 112. On réalise ensuite par moulage et par vulcanisation le bloc en matériau élastomère 110 qui assure la liaison déformable élastiquement entre l'armature centrale 114 et l'armature périphérique 112. On a ainsi réalisé un module de suspens ion 100 qui constitue un premier sous-ensemble. Pour la fabrication du module d'amortissement 200, on réalise par moulage en matière plastique la pièce 210, la cloison 234 et la cartouche de communication 240. La membrane souple 246 est également réalisée indépendamment par moulage en matériau élastomère. Après avoir réalisé la fixation de la cassette 240 sur la cloison 234 par collage ou par emboîtement élastique, on vient placer la membrane souple 246 en appui contre la portion de diamètre réduit 252 puis on introduit l'ensemble formé de la cloison 234 et de la cartouche 240 de manière à amener la face supérieure 232 en appui contre l'épaulement 230, ce positionnement correspondant à un serrage étanche du bord 248 de la membrane 246 entre les parties correspondantes. On fixe ensuite la cloison 234 en appui contre l'épaulement 230, par exemple par soudage aux ultrasons. On a ainsi réalisé le module d'amortissement hydraulique 200 illustré à la figure 2 qui constitue un second sous-ensemble. L'assemblage final du support hydroélastique 10 s'effectue, par exemple à l'intérieur d'un bain de liquide de manière à s'assurer du parfait remplissage des chambres de travail 226 et d'expansion 256, en introduisant le bord inférieur 224 dans le profilé 124 puis en effectuant le sertissage de ce bord entre les branches 126 et 128 du profilé en U 124. La conception du support hydroélastique qui vient d'être décrite permet donc sa réalisation modulaire sous la forme de deux sous-ensembles 100 et 200 dont les dimensions peuvent être différentes et qui permettent, par combinaison de ces deux sous-ensembles, de réaliser de manière économique une gamme complète de supports hydroélastiques. Le module de suspension 100 peut également être utilisé seul comme silent-block pour la suspension d'un groupe motopropulseur. Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 4, le bord périphérique 248 de la membrane souple 246 comporte un bourrelet d'étanchéité 249 qui est reçu dans une rainure 253 formée dans la partie de diamètre réduit 252 de la paroi latérale 216 du boîtier 214. Dans la variante de réalisation illustrée à la figure 5, la masse en matériau élastomère 110 s'étend essentiellement à l'extérieur de la jupe latérale 212 du module d'amortissement 200 qui présente une hauteur axiale très réduite. L'armature périphérique 112 du module d'amortissement 100 est en position inversée par rapport à celle illustrée aux figures 1 à 3 et le profilé en U 124 est fixé sur une face de montage 122' qui est ici constituée par la face supérieure d'un bord radial extérieur 117 qui prolonge la partie centrale annulaire 116 de l'armature périphérique 112. La chambre de travail 226 est délimitée par la cloison intermédiaire de séparation 234 et par la surface périphérique interne 145 de la masse en matériau élastomère 110. Outre les avantages qi ont été mentionnés précédemment, la conception selon l'invention d'un support hydroélastique modulaire permet d'en réduire de manière importante le poids total dans la mesure où toute la partie constituant le module d'amortissement 200 peut être réalisé en matière plastique. REVEND'CATIONS 1. Support hydroélastique destiné à être interposé entre deux ensembles à suspendre l'un par rapport à l'autre, notamment pour la suspension d'un moteur dans un véhicule automobile, du type comportant deux armatures (112, 114) reliées respectivement aux deux ensembles, ces deux armatures (112, 114) étant réunies par une masse en matériau élastomère (110), le support (10) comportant au moins une chambre de travail (226) délimitée au moins en partie par la masse en matériau élastomère (110), et une chambre d'expansion (256), ces deux chambres étant remplies au moins partiellement de liquide, séparées l'une de l'autre par une cloison intermédiaire (234) et reliées entre elles par un passage (242) de communication, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une part d'un module de suspension élastique (100) comportant les deux armatures (112, 114) reliées par la masse en matériau élastomère (110) et dont l'une des armatures (112) comporte une portion de montage (118) comportant une face de montage (122) qui s'étend dans un plan transversal sensiblement perpendiculaire à la direction générale (X-X) de sollicitation du support (10) et, d'autre part, d'un module d'amortissement hydraulique (200) comportant un boîtier (214) dans lequel sont agencés au moins en partie la cloison intermédiaire (234) et la chambre d'expansion (256), et une jupe latérale (212) dont un bord d'extrémité (224) est fixé sur la face de montage (122) du module de suspension (100). 2. Support hydroélastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face de montage (122) du module de suspension (100) comporte une rainure de montage (124) qui présente une section transversale sensiblement en forme de U dans laquelle est reçu le bord d'extrémité (224) de la jupe latérale (212) du module d'amortissement (200). 3. Support hydroélastique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rainure (124) est réalisée sous la forme d'un profilé en U fixé, sur la face de montage (122) du module de suspension (100). 4. Support hydroélastique selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le bord d'extrémité (224) de la jupe latérale (212) est monté serré entre les deux faces latérales (126, 128) de la rainure (124), par exemple par sertissage. 5. Support hydroélastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la jupe latérale (212) comporte un épaulement radial interne (230) tourné vers la face de montage (122) et contre lequel la cloison intermédiaire (234) est en appui axial par sa face (232) opposée à la face de montage (122). 6. Support hydroélastique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre d'expansion (256) est délimitée par la cloison intermédiaire (234) et par une membrane souple (246) dont le bord périphérique (248) est monté serré entre la face (232) de la cloison intermédiaire (234) opposée à la face de montage (122) et une portée de serrage (252) formée en vis-à-vis dans le boîtier (214). 7. Support hydroélastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cloison interne (234) est réalisée sous la forme d'un disque percé (236) sur l'une des faces (232) duquel est rapportée une cartouche de communication (240) dans laquelle est agencé le passage de communication (242). 8. Support hydroélastique selon la revendication 7 prise en combinaison avec l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que la cartouche de communication (240) est rapportée sur la face (232) du disque (234) opposée à la face de montage (122). 9. Support hydroélastique selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la cartouche (240) est fixée à la cloison intermédiaire (234) par emboîtement élastique (260, 236). 10. Support hydroélastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la jupe latérale (212) et le boîtier (214) du module d'amortissement (200) sont réalisés en une seule pièce, notamment par moulage en matière plastique. 11. Support hydroélastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une symétrie de révolution autour d'un axe correspondant sensiblement à la direction générale de sollicitation (X-X) du support (10). 12. Support hydroélastique selon la revendication 11, caractérisé en ce que la masse en matériau élastomère présente une forme générale tronconique annulaire dont le bord de plus grand diamètre (130) est fixé à l'armature (112) comportant la portion de montage (118). 13. Support hydroélastique selon la revendication 12, caractérisé en ce que la masse en matériau élastomère (110) s'étend axialement à l'intérieur de la jupe latérale (112) du module d'amortissement (200). 14. Support hydroélastique selon la revendication 12, caractérisé en ce que la masse en matériau élastomère (110) s'étend axialement à l'extérieur de la jupe latérale (212) du module d'amortissement (200). 15. Support hydroélastique selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que ladite armature (112) comporte une bride transversale (118) de fixation du support (10) qui s'étend radialement depuis la masse en matériau élastomère (110) et une portion axiale annulaire (116) sur la face interne (132) de laquelle est fixé le bord (130) de plus grand diamètre de la masse en matériau élastomère (110).