Brevet FR2735831A1 — publié le 19961227

SUPPORT ELASTIQUE POUR MASSE VIBRANTE La présente invention concerne un support élastique pour masse vibrante, comportant au moins une première armature, une seconde armature et un bloc de matière élastique adhérisé entre lesdites armatures, celles-ci pouvant être soumises, par suite de vibrations d'excitation s'exerçant entre elles, à des déplacements relatifs vibra- toires. Il pourra s'agir notamment, mais non exclusivement, de supports d'amortisseurs ou de supports de moteurs. Le but de la présente invention est d'atténuer, au moins à certaines fréquences, la rigidification dynamique d'un tel support lorsque la fréquence des vibrations augmente. Pour ce faire, un support du type précité est, conformément à la présente invention, caractérisé en ce qu'au moins un batteur est fixé au niveau d'une partie dudit bloc qui est soumise à des vibrations en opposition de phase avec celles d'une des deux dites armatures. On utilise donc l'énergie du batteur à la résonance pour atténuer la rigidité dynamique du bloc de matière élastique lorsque les armatures sont soumises à des vibra- tions d'excitation. Le fait de fixer ce batteur sur la partie la plus déformée de ce bloc permettra d'avoir le maximum d'efficacité. Lorsque lesdites armatures et ledit bloc de matière élastique sont annulaires et coaxiales, le support peut encore se caractériser en ce que ledit batteur est constitué d'une bague ou de portions de bague coaxiales audit bloc, ce batteur pouvant de plus être métallique et relié audit bloc de matière élastique par une liaison annulaire en la même matière, enrobant éventuellement le batteur. L'expression "au moins un batteur" utilisée plus haut signifie que l'on peut utiliser un ou plusieurs batteurs. Dans le cas d'une pluralité de batteurs, ceux-ci peuvent être reliés les uns aux autres en série ou en parallèle. Cela permettra d'obtenir des atténuations de la rigidité dynamique du bloc de matière élastique à différen- tes fréquences. Ces dispositions seront mieux vues par la suite. Des modes d'exécution de l'invention vont maintenant être décrits à titre d'exemples nullement limitatifs avec référence aux figures du dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un support élastique équipé d'un batteur conformément à l'invention; - la figure 2 est un graphique montrant l'évolution de la raideur de ce support en fonction de la fréquence, par comparaison avec celle d'un support analogue dépourvu de batteur; - la figure 3 représente les variantes à plusieurs batteurs, la demi-coupe axiale de droite avec des batteurs reliés en série au bloc de matière élastique 5, et la demi- coupe axiale de gauche avec des batteurs reliés en parallèle audit bloc; la figure 4 est une vue de dessous correspondante, sans cage de roulement; et - la figure 5 montre l'allure de la raideur du support en fonction de la fréquence lorsque l'on utilise deux batteurs en série. Le support représenté à la figure 1 comporte une armature extérieure annulaire en tôle 1 et une armature dite intérieure 2, réduite ici à une plaque circulaire coaxiale à l'armature 1 et pourvue de moyens 3, 4 de fixation à une masse vibrante quelconque (non représentée), l'armature 1 pouvant être reliée quant à elle à une partie fixe. Un bloc de matière élastique 5a, 5b, par exemple en caoutchouc naturel, en forme générale de cône également coaxial aux armatures, est adhérisé sur les armatures 1 et 2. Pour augmenter la rigidité statique de ce bloc, il peut être divisé en deux parties par une coupelle approximativement hémisphérique 6 sur les deux faces opposées de laquelle lesdites parties 5a et 5b du bloc de matière élastique sont également adhérisées. En 10 on a représenté une cage de roulement fixée à l'armature 1. Un support élastique ainsi constitué, en soi connu, possède une raideur K (en N/mm) qui croît régulièrement avec la fréquence f (en Hz) selon la courbe C du graphique de la figure 2. Pour éviter cet inconvénient et conformément à ce qui a été indiqué plus haut, on a fixé sur le bloc de matière élastique 5a, 5b un batteur 7. Ce batteur a été fixé au niveau de la partie la plus distendue de cette masse, et dont les déformations se trouvent en opposition de phase avec les vibrations d'excitation qui s'exercent sur l'arma- ture 2, c'est-à-dire en phase avec les vibrations de compression s'exerçant entre les deux extrémités rigides du support. Cet emplacement se trouve être ici situé non loin de la base de la partie inférieure 5a du bloc de matière élastique. Dans l'exemple, le batteur 7 affecte la forme d'une bague métallique plate, par exemple en acier, reliée à la surface extérieure de la partie 5a par une liaison annulaire en caoutchouc 8. Cette liaison pourrait être moulée en même temps que le bloc élastique 5a, 5b et dans ce cas complètement enrober le batteur 7. Avec un batteur de masse m = 250 g, la raideur K évolue selon la courbe D du graphique; on voit qu'elle reste à peu près constante jusqu'à environ 180 Hz. Avec un batteur de masse m = 600 g, la raideur K évolue selon la courbe E du graphique; on voit qu'elle reste à peu près constante jusqu'à environ 130 Hz. Ces mesures ont été effectuées sous une charge de 2000 N dans une plage de 0,05 mm et de 0 à 400 Hz. Il est à noter qu'en variante le batteur 7 pourrait être collé sur une bague de caoutchouc assurant la liaison au bloc de matière élastique. L'emplacement exact de la liaison entre ce bloc et le batteur peut être déterminé par des essais mais préféren- tiellement par le calcul par éléments finis. Dans le mode de réalisation de la figure 3, o l'on a utilisé les mêmes références que sur la figure 1 pour désigner les mêmes parties du support ou des parties jouant le même rôle, mais avec une cage de roulement 10 fixée dans l'armature centrale 2, on a représenté sur la demi-vue en coupe axiale de droite l'utilisation possible de deux batteurs 7a et 7b montés en série, c'est-à-dire l'un sur l'autre avec interposition d'un élément élastique 9, ces batteurs, de masses éventuellement différentes, et leur élément intercalaire 9, ayant la forme de trois bagues superposées. On peut obtenir ainsi le diagramme de la figure 5, sur laquelle on voit que l'on obtient une atténuation de la rigidité dynamique à différentes fréquences, en l'occur- rence vers 150 et vers 380 Hz. Il est à noter que dans le cas de plusieurs batteurs en série superposés, ils peuvent être reliés entre eux par des éléments élastiques 9 de rigidités identiques ou différentes. On peut obtenir le même type de résultat avec le mode de réalisation représenté en demi-coupe axiale à la partie gauche de la figure 3, avec des batteurs 7'a et 7'b montés en parallèle, c'est-à-dire l'un autour de l'autre, ces batteurs pouvant encore avoir la forme de bagues, ou même de portions de bague, au moins sur une partie de la périphérie du support. Dans ce cas les batteurs peuvent être reliés au bloc de matière élastique 5 par des éléments élastiques ayant encore des rigidités différentes ou identiques. Ce mode de réalisation des batteurs en parallèle, annulaires et coaxiaux au bloc de matière élastique 5, permet leur liaison au bloc selon plusieurs diamètres sur différentes portions de cercle, dans le cas o ce bloc est assymétrique. Il est à noter que dans le mode de réalisation de la figure 3 les batteurs sont fixés sur une partie du bloc 5 qui est plane et perpendiculaire à la direction principale dans laquelle s'exercent les vibrations, c'est-à-dire à l'axe de symétrie du support. Ce mode de réalisation est pour cette raison plus efficace, au point de vue de l'atté- nuation de la rigidité dynamique à certaines fréquences, que celui de la figure 1. Cela s'explique par le fait qu'à cet emplacement le caoutchouc du bloc 5, presque entièrement confiné entre les deux armatures 1, 2, est déformé en compression, et non en cisaillement. Enfin, on a aussi constaté, dans un support conforme à l'invention, une atténuation de la rigidité dynamique radiale, c'est-à-dire dans la direction perpendiculaire à celle des vibrations, à certaines fréquences. REVENDICATIONS 1. Support élastique pour masse vibrante, comportant au moins une première armature (1), une seconde armature (2) et un bloc (5; 5a, 5b) de matière élastique adhérisé entre lesdites armatures, celles-ci pouvant être soumises, par suite de vibrations d'excitation s'exerçant au moins sur l'une d'elles, à des déplacements relatifs vibratoires, caractérisé en ce qu'au moins un batteur (7; 7a, 7b; 7'a, 7'b) est fixé au niveau d'une partie dudit bloc (5; 5a, 5b) qui est soumise à des vibrations en opposition de phase avec celles d'une des deux dites armatures (1, 2). 2. Support élastique selon la revendication 1, dans lequel lesdites armatures (1, 2) et ledit bloc de matière élastique (5a, 5b) sont annulaires et coaxiales, caractérisé en ce que ledit batteur (7) est constitué d'une bague ou de portions de bague coaxiales audit bloc (5a, 5b). 3. Support élastique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit batteur (7) est métallique. 4. Support élastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit batteur (7) est relié audit bloc de matière élastique (5a, b) par une liaison annulaire (8) en la même matière, enrobant éventuellement le batteur (7). 5. Support élastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant plusieurs batteurs, caractérisé en ce que ces batteurs (7a, 7b) sont montés en série sur ledit bloc de matière élastique (5), avec interpo- sition entre eux d'un élément élastique (9). 6. Support élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comportant plusieurs batteurs, caractérisé en ce que ces batteurs (7'a, 7'b) sont montés mutuellement en parallèle sur ledit bloc de matière élasti- que (5). 7. Support élastique selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les batteurs sont reliés entre eux ou audit bloc (5) par des éléments intercalaires (9) de rigidités identiques ou différentes. 8. Support élastique selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que lesdits batteurs sont annulaires ou en portions de cercle. 9. Support élastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit batteur est fixé en un emplacement de la surface dudit bloc de matériau élastique (5) qui est sensiblement perpendicu- laire à la direction principale dans laquelle s'exercent les vibrations entre lesdites armatures (1, 2).