Brevet FR2726340A1 — publié le 19960503

L'invention concerne un support hydraulique sous forme d'un support à élastomère à amortissement hydraulique, comprenant une pièce intérieure de suspension et une pièce extérieure de suspension concentrique à elle, ainsi qu'un corps annulaire en élastomère disposé comme ressort entre ces pièces de suspension et dans lequel sont formées des chambres hydrauliques communiquant entre elles par des liaisons hydrauliques d'étranglement et entre lesquelles est échangé du fluide hydraulique lorsque les pièces de suspension se déplacent l'une par rapport à l'autre en direction axiale ou en direction radiale, le support possédant - de préférence - au moins deux groupes de chambres mutuellement espacés dans la direction circonférentielle des pièces de suspension et qui comportent chacun au moins deux chambres juxtaposées en direction axiale,et les liaisons d'étranglement reliant entre elles les chambres de chaque groupe et reliant chaque fois une chambre de chaque groupe à la chambre correspondante d'un autre groupe. Un tel support hydraulique fait l'objet de la demande de brevet allemand DE 41 17 128 A1. Selon ce document, le corps en élastomère est placé entre une pièce extérieure de suspension réalisée comme une pièce en tôle et une douille intermédiaire, également en tôle, qui est elle-même maintenue de façon étanche et fixée axialement sur la pièce intérieure de suspension. Les liaisons d'étranglement peuvent être réalisées comme des passages d'écoulement dans le corps en élastomère et/ou entre la douille intermédiaire et la pièce intérieure de suspension laquelle est pourvue dans ce but, à sa périphérie extérieure, de rainures adéquates ou analogues, qui communiquent à travers des ouvertures de la douille intermédiaire avec les chambres hydrauliques formées par des évidements dans le corps en élastomère. Avec ce support hydraulique connu, d'une part, la section droite et par suite la résistance par étranglement des liaisons d'étranglement ménagées dans le corps en élastomère peuvent changer. D'autre part, des problèmes d'étanchéité peuvent se poser pour les liaisons d'étranglement agencées entre la douille intermédiaire et la pièce intérieure de suspension. Un avantage de ce support hydraulique connu est que, lors de mouvements relatifs dans la direction radiale et dans la direction axiale entre les pièces extérieure et intérieure de suspension, du fluide hydraulique est échangé entre des chambres différentes et par suite à travers des liaisons d'étranglement différentes, lesquelles peuvent être ajustées différemment pour produire éventuellement un amortissement amplifié en direction radiale ou en direction axiale à des fréquences de vibration ou d'oscillation différentes. Afin d'obtenir également un déplacement relativement important de fluide hydraulique lors de mouvements axiaux relatifs entre les pièces de suspension, chaque groupe de chambres comporte, conformément au document DE 41 17 128 A1, une chambre disposée entre une zone périphérique intérieure conique de la pièce extérieure de suspension et la périphérie extérieure conique d'une plaque de forme agencée sur la pièce intérieure de suspension. Lors de mouvements relatifs axiaux entre les pièces extérieure et intérieure de suspension, la distance axiale entre la zone périphérique intérieure conique et la surface périphérique extérieure conique opposée change. Un support hydraulique fonctionnellement analogue fait l'objet de la demande de brevet européen EP 04 51 169 A1. Les pièces de suspension sont réalisées dans ce cas comme des pièces en forme de douilles concentriques dont deux extrémités coordonnées sont pourvues chacune d'une bride. À l'intérieur du corps en élastomère remplissant l'intervalle entre les brides et les pièces en forme de douilles, une première chambre annulaire est agencée entre les brides et une deuxième chambre annulaire est agencée dans la zone des extrémités des douilles éloignées des brides, deuxième chambre qui communique avec la première à travers un passage axial formé dans la pièce intérieure de suspension. Deux chambres diamétralement opposées sont disposées axialement entre les deux chambres annulaires et entre les pièces en forme de douilles et sont reliées entre elles par un autre passage d'écoulement formé dans la pièce intérieure de suspension. De plus, les deux chambres mentionnées en dernier peuvent être reliées aux chambres annulaires à travers des passages d'écoulement supplémentaires. La demande de brevet allemand DE 37 22 132 A1 montre encore un autre support hydraulique dont le corps en élastomère est placé entre la pièce extérieure de suspension et une douille intérieure maintenue de façon étanche sur la pièce intérieure de suspension. Ce support possède seulement deux chambres hydrauliques logées dans des évidements pratiqués dans la périphérie extérieure de la pièce intérieure de suspension et directement limitrophes, radialement vers l'extérieur, du corps en élastomère du fait que la douille intérieure présente des fenêtres au droit des creux (évidements) précités. Une liaison d'étranglement, reliant les deux chambres, est réalisable sous forme d'un perçage transversal de la pièce intérieure de suspension ou entre la douille intérieure et la pièce intérieure de suspension, laquelle présente un creux en direction périphérique dans la zone du passage d'étranglement. i15 Dans le cas d'un support hydraulique connu du fait de la demande de brevet allemand DE 41 06 451 A1, trois chambres hydrauliques sont agencées entre une pièce extérieure de suspension, réalisée sous la forme d'une douille cylindrique, et une pièce intérieure de suspension, également réalisée comme une douille cylindrique, dans un corps en élastomère placé entre ces pièces, dont deux chambres sont prévues radialement à l'extérieur et dont une chambre est prévue à l'intérieur d'une pièce annulaire noyée dans le corps en élastomère, les deux chambres situées en dehors de la pièce annulaire étant séparées l'une de l'autre par une mince membrane, tandis que les deux autres chambres sont reliées entre elles par une liaison d'étranglement traversant le corps en élastomère. Le but de l'invention est d'indiquer, pour un support hydraulique du type spécifié au début, une construction nouvelle qui soit réalisable avec une faible dépense de fabrication. Conformément à l'invention, on obtient ce résultat par le fait qu'une douille de raidissement est noyée ou incorporée à la vulcanisation dans le corps en élastomère, près de sa périphérie extérieure, douille de raidissement qui est entourée de façon étanche par la pièce extérieure de suspension, laquelle est appliquée contre le côté extérieur de la douille de raidissement avec interposition d'une couche d'élastomère comprimée, des fenêtres sont ménagées pour les chambres dans la douille de raidissement et des évidements s'ouvrant vers ces fenêtres sont ménagés dans le corps en élastomère, et les liaisons d'étranglement sont réalisées sous la forme d'un perçage transversal de la pièce de suspension intérieures et comme des passages d'écoulement s'étendant entre la pièce extérieure de suspension et la douille de raidissement dans des moulures de la pièce de suspension extérieure. L'invention est basée sur le concept général consistant à renforcer la pièce extérieure de suspension, pouvant être constituée d'une manière dont le principe est connu comme une pièce en tôle, par une douille de raidissement noyée dans la partie radialement extérieure du corps en élastomère, de sorte que l'on peut obtenir sans problème la même capacité de charge mécanique que pour la pièce intérieure de suspension, réalisée typiquement comme une pièce massive. On obtient ainsi en même temps l'avantage que des liaisons d'étranglement s'étendant entre la pièce extérieure de suspension et la douille de raidissement peuvent être créées sans difficultés par la déformation de la tôle de la pièce extérieure de suspension par suite à un endroit facilement accessible et qu'elles sont situées entre des pièces rigides. Le perçage transversal de la pièce extérieure de suspension, éventuellement prévu comme liaison d'étranglement, reste bien accessible jusqu'à la mise en place de la pièce extérieure de suspension puisque les embouchures de ce perçage transversal, situées dans les chambres hydrauliques coordonnées, sont librement accessibles à travers les fenêtres de la douille de raidissement prévues au droit des chambres hydrauliques. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, la pièce intérieure de suspension comporte une partie ayant une périphérie extérieure essentiellement cylindrique - ou faiblement conique - et une partie ayant une périphérie extérieure de forme conique marquée, et la pièce de suspension extérieure de suspension comporte des parties de périphérie intérieure, qui en sont espacées par le dispositif de ressort à élastomère, ayant respectivement une forme cylindrique - ou faiblement conique - ainsi qu'une forme conique, chaque groupe de chambres comportant une chambre située entre les parois périphériques coniques et une chambre située entre les parois périphériques cylindriques ou faiblement coniques. Avantageusement, en effet, la paroi extérieure de la pièce de suspension intérieure et la paroi intérieure de la pièce de suspension extérieure entourent l'une des chambres des groupes de chambres par endroits, à la fois en direction axiale et en direction radiale, par des portions de paroi. De plus, chaque groupe de chambres peut comporter des chambres ayant des grandeurs différentes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description suivante d'un exemple de réalisation préféré, mais nullement limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: - la Figure 1 est une coupe axiale d'un support hydraulique selon l'invention; - la Figure 2 est une coupe radiale de ce support prise suivant 1 5 la ligne II-II de la Figure 1, la ligne I-I de la Figure 2 indiquant le plan de coupe de la Figure 1; - la Figure 3 est une coupe radiale suivant la ligne III-III de la Figure 1; - la Figure 4 est une coupe radiale suivant la ligne IV-IV de la Figure 1; - la Figure 5 est une coupe axiale suivant la ligne V-V de la Figure 2; - la Figure 6 est une vue en bout prise suivant la flèche VI de la Figure 5; - la Figure 7 est une coupe axiale d'une pièce de raidissement incorporée à la vulcanisation dans le dispositif de ressort à élastomère; - la Figure 8 est une vue en bout de cette pièce de raidissement, prise suivant la flèche VIII de la Figure 7; - la Figure 9 est une coupe axiale de la pièce extérieure de suspension suivant la ligne IX-IX de la Figure 1; et - la Figure 10 est une coupe axiale d'un système double comprenant deux supports hydrauliques selon l'invention. Le support hydraulique représenté possède une pièce intérieure de suspension ou d'appui 1 qui est réalisée à la façon d'une douille métallique stable et massive à section droite circulaire et présente un perçage axial 2 pour la réception d'un boulon de fixation ou analogue d'une partie de machine ou analogue à relier à la pièce de suspension 1. La moitié inférieure - dans la représentation de la Figure 1 - de la pièce intérieure de suspension 1 possède une périphérie extérieure essentiellement cylindrique, tandis que la moitié supérieure se raccorde à la surface périphérique cylindrique par une périphérie extérieure ayant une forme conique prononcée, la section de la pièce intérieure de suspension 1 s'évasant vers le haut dans la représentation de la Figure 1. Dans la zone de la périphérie extérieure conique, la pièce intérieure de suspension 1 présente, à un emplacement excentré par rapport au perçage axial 2, un perçage transversal 3 dont les embouchures sont situées dans des creux 4 formés dans la surface périphérique extérieure de forme conique de la pièce intérieure de suspension 1. Sur le côté d'extrémité supérieur dans la représentation de la Figure 1 - de la pièce intérieure de suspension 1, est formé un gradin annulaire, de manière que la zone radialement extérieure 5 de cette face d'extrémité soit disposée en retrait vers le bas, selon la Figure 1, par rapport à la zone radialement intérieure, laquelle se raccorde à l'embouchure supérieure du perçage axial 2. Le pourtour de la pièce intérieure de suspension 1 est entouré par le corps en élastomère 6 d'un dispositif de ressort à élastomère. Le côté périphérique intérieur de ce corps en élastomère 6 est fixé à la vulcanisation au côté périphérique extérieur de la pièce intérieure de suspension 1. De plus, le corps en élastomère 6 recouvre également la zone radialement extérieure 5 du côté d'extrémité situé en haut, selon les Figures 1 et 5, de la pièce intérieure de suspension 1, l'élastomère étant également fixé à la vulcanisation à cette zone 5 de la pièce 1. Dans le corps en élastomère est incorporée à la vulcanisation, près de sa périphérie extérieure, une douille métallique de raidissement 7 dont le diamètre est partout nettement plus grand que le diamètre de la pièce intérieure de suspension 1 et dont la forme ressemble dans une large mesure à la forme de la surface périphérique extérieure de la pièce intérieure de suspension 1. Par voie de conséquence, la douille de raidissement 7 selon les Figures 1 et 5 comporte une partie inférieure cylindrique, une partie en entonnoir qui s'y raccorde en haut et s'évase dans le même sens, ainsi qu'une courte partie cylindrique de grand diamètre se raccordant en haut à la partie en entonnoir. Dans cette partie en entonnoir, la douille de raidissement 7 possède deux grandes fenêtres 8' et 8", voir les Figures 7 et 8, qui s'étendent en direction circonférentielle et sont disposées dans cette direction de manière qu'une des embouchure du perçage transversal 3 de la pièce intérieure de suspension 1 soit coordonnée chaque fois à l'une des fenêtres 8' et 8". Au droit de ces dernières, le corps en élastomère 6 est évidé de manière de soient formées deux chambres 9' et 9" qui communiquent entre elles à travers le perçage 3 de la pièce de suspension 1. À proximité de ces chambres 9' et 9", le corps en élastomère 6 possède, dans son extrémité située en haut sur la Figure 1, deux poches profondes 10' et 10" s'ouvrant dans cette extrémité, voir les Figures 1 et 6, de sorte que les parois des chambres 9' et 9" sont minces et flexibles à ces endroits. Dans la partie cylindrique de plus petit diamètre, la douille de raidissement 7 possède deux autres fenêtres 11' et 11" qui, lorsqu'on regarde dans la direction de l'axe de la douille 7, sont situées respectivement dans les mêmes secteurs que les fenêtres 8' et 8" précitées (Figures 7, 8). Au-dessous de ces fenêtres 11' et 11", le corps en élastomère 6 est de nouveau évidé pour former deux autres chambres 12' et 12". À proximité de ces dernières, le corps en élastomère 6 possède, dans son extrémité située en bas sur la Figure 1, deux poches profondes 13' et 13" débouchant dans cette extrémité, de sorte que les parois correspondantes des chambres 12' et 12" sont minces et flexibles. La périphérie extérieure de la douille de raidissement 7 est entourée de façon étanche par une pièce extérieure de suspension 14 ayant la forme d'une douille et appliquée contre une couche d'élastomère disposée sur le côté extérieur de la douille 7 et pouvant faire partie du corps en élastomère 6, en comprimant cette couche. À son bord extrême représenté en haut sur les Figures 1 et 5, la pièce extérieure de suspension 14 est rabattue pour entourer de manière étanche le bord extrême voisin de la douille de raidissement 7. La pièce extérieure de suspension 14 ferme les chambres 9' et 9", ainsi que 12' et 12", radialement vers l'extérieur. Entre les fenêtres 8' et 11' d'une part et entre les fenêtres 8" et 11" d'autre part, des moulures axiales 15 et 15" (Figure 3) sont formées dans la pièce extérieure de suspension 14, ce qui crée entre cette pièce et la douille de raidissement 7 deux passages d'écoulement 16' et 16" par lesquels les chambres 9' et 12' d'une part et les chambres 9" et 12" d'autre part communiquent entre elles. Les chambres 9', 9", les chambres 12', 12", le perçage transversal 3 et les passages 16' et 16" sont remplis de fluide hydraulique. Le support hydraulique représenté fonctionne de la manière suivante: Les pièces de suspension 1 et 14 sont reliées respectivement, d'une manière dont le principe est connu, à des parties de machine ou analogues qui sont à soutenir l'une par rapport à l'autre et qui, grâce à l'élasticité du corps en élastomère 6, peuvent effectuer, de la même façon que les pièces de suspension 1 et 14, des mouvements et des oscillations ou des vibrations l'une par rapport à l'autre. Dans la mesure o, lors de tels mouvements, les pièces de suspension 1 et 14 sont déplacées l'une par rapport à l'autre en direction axiale, du fluide hydraulique est échangé d'une part entre les chambres 9' et 12', à travers le passage 16', et d'autre part entre les chambres 9" et 12", à travers le passage 16". Lors de mouvements radiaux entre les pièces de suspension 1 et 14, du fluide hydraulique peut être échangé par le perçage transversal 3 entre les chambres 9' et 9" et/ou, de la même façon que lors de mouvements axiaux, entre les chambres 9' et 12' ainsi que les chambres 9" et 12". L'échange de fluide hydraulique entre les chambres 9' et 12', ou 9" et 12", en particulier lors de mouvements axiaux des pièces de suspension 1 et 14 l'une par rapport à l'autre, est favorisé lorsque conformément à un mode de mise en ceuvre préféré de l'invention, selon lequel chaque groupe de chambres comporte des chambres de raideurs volumiques différentes - les chambres 9' et 9" possèdent, comparativement aux chambres 12' et 12", une raideur volumique nettement différente, c'est-à-dire lorsque des variations de la pression hydraulique entraînent des variations de volume différentes des chambres, par exemple parce que l'emplacement des chambres, ou l'agencement ou l'épaisseur des parois en élastomère délimitant les chambres, diffèrent. Les longueurs et sections droites du perçage transversal 3 et des passages 16' et 16" sont de préférence choisies différemment pour que des maximums d'amortissement se produisent à des fréquences différentes de mouvements d'oscillation ou de vibration entre les pièces de suspension 1 et 14. Par exemple, la longueur et la section du perçage transversal 3 peuvent être choisies pour que, lors de vibrations radiales entre les pièces de suspension 1 et 14, un maximum d'amortissement se produise à environ 12 Hz. Les passages 16' et 16" peuvent être conçus pour que, lors de vibrations axiales entre les pièces de suspension 1 et 14, un maximum d'amortissement se produise à environ 33 Hz. Ainsi, conformément à un mode de mise en oeuvre préféré de l'invention, les liaisons d'étranglement reliant entre elles les chambres de différents groupes de chambres sont dimensionnées de manière que des vibrations entre les pièces de suspension en direction radiale soient amorties de façon amplifiée à une première fréquence qui est inférieure à une seconde fréquence à laquelle des vibrations en direction axiale sont amorties de façon amplifiée. En cas d'excitation de vibrations radiales dont la fréquence est nettement supérieure à 12 Hz, le perçage transversal 3 peut certes être considéré comme "fermé hydrauliquement". Cependant, même lors de vibrations radiales, un échange de fluide hydraulique se produit entre les chambres 9' et 12' d'une part et entre les chambres 9" et 12" d'autre part, si bien qu'un maximum d'amortissement supplémentaire (maximum secondaire) existe également, à environ 33 Hz, en cas de vibrations radiales. Selon la Figure 10, on peut prévoir aussi un montage double des supports hydrauliques décrits dans ce qui précède, auquel cas les pièces intérieures de suspension 1 des deux supports peuvent être reliées entre elles par un boulon ou analogue - pouvant servir simultanément à la fixation de parties de machine ou analogues de manière que les extrémités de plus petit diamètre des deux pièces intérieures de suspension 1 soient serrées l'une contre l'autre. Les deux pièces extérieures de suspension 14 des deux supports hydrauliques sont maintenues dans ce cas, à complémentarité de formes, dans un manchon 140 qui peut également être relié à des parties de machine ou analogues. REVENDICATIONS 1. Support hydraulique sous forme d'un support à élastomère à amortissement hydraulique, comprenant une pièce intérieure de suspension et une pièce extérieure de suspension concentrique à elle, ainsi qu'un corps annulaire en élastomère disposé comme ressort entre ces pièces de suspension et dans lequel sont formées des chambres hydrauliques communiquant entre elles par des liaisons hydrauliques d'étranglement et entre lesquelles est échangé du fluide hydraulique lorsque les pièces de suspension se déplacent l'une par rapport à l'autre en direction axiale ou en direction radiale, le support possédant - de préférence - au moins deux groupes de chambres mutuellement espacés dans la direction circonférentielle des pièces de suspension et qui comportent chacun au moins deux chambres juxtaposées en direction axiale, et les liaisons d'étranglement reliant entre elles les chambres de chaque groupe et reliant chaque fois une chambre de chaque groupe à la chambre correspondante d'un autre groupe, caractérisé en ce que - une douille de raidissement (7) est noyée ou incorporée à la vulcanisation dans le corps en élastomère (6), près de sa périphérie extérieure, douille de raidissement qui est entourée de façon étanche par la pièce extérieure de suspension (14), laquelle est appliquée contre le côté extérieur de la douille de raidissement (7) avec interposition d'une couche d'élastomère comprimée, des fenêtres (8', 8", 11', 11") sont ménagées pour les chambres (9', 9", 12', 12") dans la douille de raidissement (7) et des évidements s'ouvrant vers ces fenêtres sont ménagés dans le corps en élastomère (6) et les liaisons d'étranglement sont réalisées sous la forme d'un perçage transversal (3) de la pièce intérieure de suspension (1) et comme des passages d'écoulement (16', 16") s'étendant entre la pièce extérieure de suspension (14) et la douille de raidisse- ment (7) et dans des moulures (15', 15") de la pièce extérieure de suspension (14). 2. Support hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi extérieure de la pièce intérieure de suspension (1) et la paroi intérieure de la pièce extérieure de suspension (14) entourent l'une des chambres (9', 9") des groupes de chambres par endroits, à la fois en direction axiale et en direction radiale, par des portions de paroi. 3. Support hydraulique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce intérieure de suspension (1) possède une partie ayant une périphérie extérieure essentiellement cylindrique et une partie ayant une périphérie extérieure de forme conique marquée, et la pièce extérieure de suspension (14) possède des parties qui en sont espacées par le corps en élastomère (6) et présentent respectivement une périphérie intérieure cylindrique et une périphérie intérieure conique. 4. Support hydraulique selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque groupe de chambres (9', 12'; 9", 12") comporte des chambres de grandeurs différentes. 5. Support hydraulique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque groupe de chambres (9', 12'; 9", 12") comporte au moins une chambre entre les surfaces périphériques coniques et une chambre entre les surfaces périphériques cylindriques. 6. Support hydraulique selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les liaisons d'étranglement (3) reliant entre elles les chambres (9', 9") de différents groupes de chambres sont dimensionnées de manière que des vibrations entre les pièces de suspension (1, 14) en direction radiale soient amorties de façon amplifiée à une première fréquence qui est inférieure à une seconde fréquence à laquelle des vibrations en direction axiale sont amorties de façon amplifiée. 7. Support hydraulique selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque groupe de chambres (9', 12'; 9", 12") comporte des chambres ayant des raideurs volumiques différentes. 8. Support hydraulique selon une des revendications 1 à 7, caractérisé par son application dans un système double dans lequel deux supports hydrauliques sont disposés coaxialement de manière que deux côtés d'extrémité analogues des supports hydrauliques soient dirigés l'un vers l'autre.