Brevet FR2714946A1 — publié le 19950713

Perfectionnements aux dispositifs antivibratoires hydrauliques. L'invention est relative aux dispositifs antivibratoires 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 - un plot rigide, constituant une première armature, solidarisable avec l'un des éléments rigides, - un anneau rigide, constituant une seconde armature, solidarisable avec l'autre élément rigide, - un corps en élastomère présentant une forme générale tronconique, reliant entre elles les deux armatures, - un soufflet ou membrane en élastomère offrant une faible résistance à la déformation, dont le bord est relié à l'anneau et qui définit avec celui-ci, le plot et le corps en élastomère une enceinte étanche, - une paroi rigide portée par l'anneau et divisant l'enceinte en deux chambres étanches, savoir une chambre de travail du côté du corps en élastomère et une chambre de compensation du côté du soufflet, - un passage étranglé faisant communiquer en permanence les deux chambres entre elles, - et une masse de liquide remplissant les deux chambres et le passage étranglé. 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, ont pour effet de refouler le liquide de l'une des deux chambres à 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. L'invention vise plus particulièrement encore, mais non exclusivement, parmi ces dispositifs, ceux qui comprennent en outre un clapet mobile ou déformable délimitant en partie la chambre de travail et interposé entre celle-ci et une troisième chambre qui est généralement la chambre de compensation, et des moyens pour limiter l'amplitude des déplacements ou déformations dudit clapet. Comme on le sait, avec un dispositif ainsi perfectionné, les vibrations de relativement petite amplitude et relativement haute fréquence, telles que celles dues au fonctionnement du moteur, se traduisent par des vibrations du clapet susceptibles d'atténuer la transmission des vibrations en cause de l'une des armatures à l'autre : ledit clapet est souvent appelé clapet de "découplage en amplitude". Dans les réalisations connues des dispositifs antivibratoires du genre ci-dessus, le corps en élastomère, destiné à "travailler" élastiquement, est choisi de façon à offrir une bonne raideur ou résistance à la déformation selon la direction axiale. C'est en effet par ce corps que sont transmises entre les deux armatures aussi bien les charges à supporter élastiquement que les vibrations à amortir, et ce sont les déformations alternées dudit corps qui, appliquées sur le volume de liquide contenu dans la chambre délimitée extérieurement par ce corps, commandent les déplacements alternatifs de liquide dans le passage étranglé : c'est pour cette raison que la chambre considérée est appelée "chambre de travail". Il convient bien entendu d'éviter que les compres sions axiales d'amplitude suffisante exercées sur le corps en élastomère se traduisent non pas par un refoulement d'une partie du liquide contenu dans la chambre de travail vers la chambre de compensation à travers le passage étranglé, mais par un gonflement radial dudit corps. En effet, dans un tel cas, l'effet amortisseur hydraulique ci-dessus décrit ne se manifesterait pas. Pour remédier à cet inconvénient, il a déjà été proposé d'incorporer au corps en élastomère au moins une armature de renfort. Cette armature se présente en général sous la forme d'un profilé métallique annulaire s'détendant radialement sur la plus grande partie de l'épaisseur du corps et adhérée au matériau élastomère constitutif de celui-ci. Plusieurs inconvénients résultent de la présence de cette armature et en particulier son poids, le coût de son montage, lequel implique son enduction préalable par un adhésif, et la perturbation des raideurs tant axiale que radiale du corps en élastomère, se traduisant notamment par une modification de l'anisotropie des rigidités correspondantes. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, les dispositifs antivibratoires du genre en question selon l'invention comprennent encore un corps en élastomère de forme générale tronconique et une armature annulaire propre à renforcer ce corps et constituée en un matériau plus rigide que celui-ci et ils sont essentiellement caractérisés en ce que ladite armature se présente sous la forme d'un anneau de section réduite placé au voisinage de la face extérieure du corps en élastomère et en ce que ladite armature entoure radialement une portée du corps en élastomère qui est conformée de façon à la bloquer axialement par rapport audit corps, et ce sans qu'aucune adhérence ne soit établie entre ladite armature et ladite portée. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - l'armature annulaire se présente sous la forme d'une bague torique, - l'armature annulaire est placée contre la face extérieure du corps en élastomère, - l'armature annulaire pénètre à l'intérieur du corps en élastomère jusqu'à une profondeur qui est égale au maximum à 10 % de l'épaisseur radiale de ce corps, - la portée qui est entourée par l'armature annulaire se présente sous la forme d'une gorge annulaire ouverte radialement vers l'extérieur, - la gorge est délimitée, du côté du sommet du tronc de cône délimitant la face extérieure du corps en élastomère, par un bourrelet annulaire faisant saillie sur cette face, - la gorge annulaire selon l'alinéa précédent est dessinée de façon telle que l'exercice d'une traction relative entre les deux armatures, se traduisant par un étirage axial du corps en élastomère, ait pour effet d'ouvrir suffisamment cette gorge en direction axiale et radiale pour permettre un emboltement axial de l'armature annulaire dans celle-ci. 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 quelques modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. La figure 1, de ce dessin, montre en coupe axiale un support antivibratoire hydraulique établi selon l'invention. La figure 2 montre à plus grande échelle, également en coupe axiale, une portion dudit support. D'une façon connue en soi, le support considéré, qui présente d'une façon générale une symétrie de révolution autour d'un axe vertical X, comprend - une embase rigide 1 constituée par un plot central 11 prolongé vers le haut par un goujon 12 en attente et par des pions de centrage 13, - un anneau rigide 2 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 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 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 de protection du soufflet dont le pourtour est fixé sur l'anneau 2 et dont la paroi est ajourée en 5,, - 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, laquelle cloison est évidée par un trou central 61 propre à faire communiquer entre elles les deux dites chambres, - une masse de liquide L remplissant les deux chambres et le passage étranglé, - une membrane étanche et déformable 8 dont le bord est fixé de façon étanche contre le bord du trou 61, - et une toile 9 résistante à la traction noyée dans la membrane 8 et propre à limiter l'amplitude des débattements axiaux au centre de cette membrane à une faible valeur, généralement de l'ordre du 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 celle, des deux plaquettes constitutives de l'anneau 2, qui est la plus éloignée de la paroi tronconique 3, le rebord 21 de l'autre plaquette étant, quant à lui, noyé dans la grande base de ladite paroi tronconique 3. L'invention concerne plus particulièrement cette paroi tronconique 3. On prévoit ici sur sa face extérieure, à mihauteur de cette face, une gorge annulaire 10 ouverte radialement vers l'extérieur et on loge jointivement dans cette gorge une bague 11 sans réaliser d'adhérence entre les faces en contact mutuel de la bague et de la gorge. Ladite bague 11 est constituée en un matériau plus rigide que l'élastomère constitutif du corps 3, matériau qui est de préférence en métal ou alliage, mais qui pourrait être également une matière plastique ou élastomère. La demi-section axiale de la bague 11 présente deux dimensions relativement petites, généralement comprises toutes les deux entre 2 et 5 mm. Cette demi-section est de préférence circulaire, la bague étant alors torique. La gorge 10, quant à elle, est de préférence délimitée, du côté axial correspondant au sommet du cône, par un bourrelet 12 formant saillie sur la face extérieure généralement tronconique du corps 3, face dont un tronçon annulaire délimite directement la portion, de la gorge, située du côté de la grande base dudit corps 3. Dans le mode de réalisation illustré, la face généralement tronconique en question présente en demisection axiale une forme incurvée en arc de cercle, son extrémité située du côté du plot 1 étant orientée parallèlement à l'axe X alors que son autre extrémité située du côté de l'anneau 2 s'étend selon une direction sensiblement perpendiculaire audit axe. Pour mettre en place la bague 11 dans la gorge 10, il suffit d'étirer axialement le corps tronconique 3 en écartant axialement l'une de l'autre les deux armatures 1 et 2 : la déformation qui en résulte du bourrelet 12, lequel prend alors la forme illustrée par les traits interrompus 12' sur la figure 2, correspond à un amincissement dudit bourrelet jusqu'à un diamètre seulement supérieure de peu au diamètre intérieur de la bague 10, ce qui rend possible le passage axial de ladite bague, avec une légère compression élastique radiale de chacune des portions de bourrelet qu'elle entoure successivement, jusqu'à son logement 10. La présence de la bague 11 dans ledit logement 10 présente les avantages suivants - du fait de son inextensibilité, elle rend impossible tout gonflement du corps en élastomère 3, de sorte que les sollicitations de ce corps à la compression axiale se traduisent obligatoirement par des refoulements de liquide dans le passage étranglé 7, ce qui assure un fonctionnement hydraulique correct du dispositif, - vu l'absence d'adhérence entre la bague 11 et le corps 3, la présence de cette bague n'engendre aucune contrainte lors des déformations dudit corps, - la bague en question est beaucoup plus légère que les armatures annulaires de renfort de l'art antérieur, - et son montage est beaucoup plus simple que ceux desdites armatures, en raison notamment du fait qu'il n'exige aucune enduction avec de l'adhésif. Un certain nombre de variantes du mode de réalisation ci-dessus décrit peuvent être envisagés sans sortir du cadre de la présente invention et en particulier - celles où la bague, au lieu d'être logée dans une gorge prévue dans la face extérieure du corps tronconique, pénétrerait légèrement à l'intérieur de ce corps à partir de sa face extérieure, sur une profondeur au plus égale au dixième de l'épaisseur radiale dudit corps, cette pénétration pouvant être faite par introduction dans une gorge évidée vers l'extérieur ou par incorporation à l'intérieur du corps lors de son moulage, - celles où la demi-section axiale de l'armature annulaire présenterait une forme autre que circulaire, par exemple celle d'un U ouvert radialement vers l'extérieur, - celles où seraient prévues, autour d'un même corps tronconique en élastomère, plusieurs armatures annulaires de renfort du type décrit ci-dessus, décalées axialement les unes par rapport aux autres, - et celles où le corps en élastomère présenterait encore une forme générale évasée de type "tronconique", mais non de révolution autour d'un axe. REVENDICATONS 1. Dispositif antivibratoire hydraulique destiné à être interposé entre deux éléments rigides, comportant un plot rigide (1), constituant une première armature, solidarisable avec l'un des éléments rigides, un anneau rigide (2), constituant une seconde armature, solidarisable avec l'autre élément rigide, un corps en élastomère (3) présentant une forme générale tronconique, reliant entre elles les deux armatures, un soufflet en élastomère (4) offrant une faible résistance à la déformation, dont le bord est relié à l'anneau et qui définit avec celui-ci, le plot et le corps en élastomère une enceinte étanche, une paroi rigide (6) portée par l'anneau et divisant l'enceinte en deux chambres étanches, savoir une chambre de travail (A) du côté du corps en élastomère et une chambre de compensation (B) du côté du soufflet, 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 une armature annulaire propre à renforcer le corps et constituée en un matériau plus rigide que celui-ci, caractérisé en ce que ladite armature (11) se présente sous la forme d'un anneau de section réduite placé au voisinage de la face extérieure du corps en élastomère (3) et en ce que ladite armature (11) entoure radialement une portée (10) du corps en élastomère qui est conformée de façon à la bloquer axialement par rapport audit corps, et ce sans qu'aucune adhérence ne soit établie entre ladite armature et ladite portée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature annulaire (11) se présente sous la forme d'une bague torique. 3. Dispositif selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que l'armature annulaire (11) est placée contre la face extérieure du corps en élastomère (3). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'armature annulaire (11) pénètre à l'intérieur du corps en élastomère (3) jusqu'à une profondeur qui est égale au maximum à 10 % de l'épaisseur radiale de ce corps. 5. Dispositif selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la portée qui est entourée par l'armature annulaire (11) se présente sous la forme d'une gorge annulaire (10) ouverte radialement vers l'extérieur. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la gorge (10) est délimitée, du côté du sommet du tronc de cône délimitant la face extérieure du corps en élastomère (3), par un bourrelet annulaire (12) faisant saillie sur cette face. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la gorge annulaire (10) est dessinée de façon telle que l'exercice d'une traction relative entre les deux armatures (1,2), se traduisant par un étirage axial du corps en élastomère (3), ait pour effet d'ouvrir suffisamment cette gorge en direction axiale et radiale pour permettre un emboîtement axial de l'armature annulaire (11) dans celle-ci.