Brevet FR2747166A1 — publié le 19971010

Perfectionnements aPportés aux manchons de support antivibratoires hydrauliques. L'invention est relative aux manchons de support antivibratoires hydrauliques comprenant deux armatures rigides tubulaires s'entourant l'une l'autre et de préférence de révolution au moins en partie, coaxiales et concentriques au moins sous charge, armatures réunies entre elles par un corps en élastomère relié de façon étanche à celles-ci et conformé de façon à former avec ces dernières au moins deux chambres étanches diamétralement opposées selon une direction D et communiquant entre elles par un canal étroit, l'ensemble desdites chambres et dudit canal étant rempli d'un liquide. De tels manchons sont destinés à être montés aux fins de support et d'amortissement entre deux pièces rigides solidarisables respectivement avec les deux armatures et susceptibles de subir l'une par rapport à l'autre des oscillations orientées selon la direction diamétrale D, l'ensemble étant agencé de façon telle que, pour certaines au moins de ces oscillations, présentant une relativement basse fréquence (par exemple de l'ordre de 15 Hz) et une relativement grande amplitude (généralement supérieure au mm), le liquide soit refoulé alternativement de l'une des chambres vers l'autre et inversement à travers le canal étroit, ce qui crée dans ce liquide, pour certaines fréquences des oscillations, un phénomène de résonance propre à amortir la transmission de ces oscillations de l'une des armatures à l'autre. Les manchons à débattement diamétral du genre en question sont par exemple destinés à être interposés entre, d'une part, un châssis de véhicule et, d'autre part, le moteur à combustion interne ou le train de suspension avant ou arrière de ce véhicule. L'invention vise plus particulièrement, parmi les manchons ci-dessus, ceux qui sont équipés de moyens de "découplage haute fréquence", c'est-à-dire permettant de filtrer les vibrations de relativement faible amplitude (généralement inférieure à 0,5 mm) et de relativement haute fréquence (généralement supérieure à 20 Hz) telles que celles dues au fonctionnement d'un moteur à combustion interne de véhicule, moyens comprenant, d'une part, une membrane étanche et flexible qui délimite une portion de l'une des deux chambres et qui sépare celle-ci d'une chambre à air, éventuellement mise à l'air libre et, d'autre part, des moyens pour limiter à une faible valeur, notamment de l'ordre de 0,5 mm, l'amplitude des débattements de ladite membrane. L'invention a pour but, surtout, de proposer un mode de réalisation particulièrement simple et économique pour lesdits moyens de découplage. A cet effet, un manchon du genre en question selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend une feuille en élastomère tapissant la face cylindrique intérieure de son armature tubulaire externe et, emmanchée à force à l'intérieur de cette armature ainsi tapissée, une cage cylindrique rigide évidée par des fenêtres en regard des chambres et en ce que ladite armature externe est elle-même ajourée en regard de l'une au moins des fenêtres de la cage de façon que le jour dégagé forme un espace délimité, du côté de l'axe du manchon, par une portion de la feuille en élastomère qui constitue alors membrane de découplage. Dans des modes de réalisation avantageux, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - la cage est elle-même revêtue extérieurement par une couche mince en élastomère qui vient en contact avec la feuille en élastomère tapissant intérieurement l'armature externe, - la face extérieure de la portion, de la feuille en élastomère, constituant la membrane est légèrement creusée de façon telle que cette membrane soit relativement mince. 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. Les figures 1 et 2, de ce dessin, montrent un manchon antivibratoire hydraulique établi conformément à l'invention, respectivement en coupe transversale et en coupe axiale selon Il-Il, figure 1. La figure 3 est une vue en perspective partielle d'une portion de ce manchon faisant apparaître la membrane elle-même partiellement arrachée. Le manchon de support considéré comprend - une armature métallique interne tubulaire de révolution 1 dont l'axe X est généralement horizontal, - une armature métallique externe tubulaire de révolution 2 coaxiale à l'armature 1 au moins pour l'état monté et chargé du manchon et entourant cette armature 1, - et un corps en élastomère 3 reliant l'une à l'autre les deux armatures 1 et 2 en ménageant entre celles-ci deux chambres étanches A et B diamétralement opposées selon une direction D, généralement verticale. L'armature interne 1 est destinée à être solidarisée avec une broche (non représentée) qui la traverse jointivement alors que l'armature externe 2 est destinée à être solidarisée avec un palier 4 (figure 2), cette broche et ce palier étant solidaires respectivement de deux éléments rigides entre lesquels on désire monter un support antivibratoire, éléments tels qu'un moteur ou bras de suspension de véhicule et que le châssis de ce véhicule. Les deux chambres A et B communiquent entre elles par un canal étroit 5 qui est supposé ici constitué par deux trous d'axes rectilignes parallèles percés dans l'armature interne 1 et dans la portion, du corps en élastomère 3, qui enrobe cette armature. Ces deux chambres et le canal étroit 5 sont remplis d'un liquide d'amortissement tel que de l'eau additionnée d'antigel. Le fonctionnement d'un tel manchon de support est le suivant. Au repos, le manchon se trouve dans son état illustré sur les dessins. Si, à partir de cette situation, on applique sur l'armature externe 2, par rapport à l'armature interne 1, une sollicitation selon la direction D dans le sens de la flèche M (figure 1), la chambre A se rétrécit par écrasement alors qu'au contraire la chambre B se dilate : le liquide initialement contenu dans la chambre A est alors chassé dans la chambre B à travers le canal étroit 5. Cet effet est inversé dès que la sollicitation en sens inverse de la précédente est exercée sur l'armature 2. L'alternance de ces sollicitations est généralement renouvelée à une certaine fréquence et, pour une valeur donnée de cette fréquence, qui est prédéterminée et liée aux dimensions du canal étroit 5, et en particulier au rapport entre sa section droite et sa longueur, la masse de liquide circulant dans ce canal est mise en résonance et le support exerce alors sur la transmission des oscillations de l'une des armatures à l'autre un excellent amortissement. Le perfectionnement plus particulièrement visé par la présente invention concerne son "découplage" vis-à-vis de certaines hautes fréquences, c'est-à-dire le filtrage direct de certaines vibrations présentant une fréquence relativement élevée et une amplitude relativement faible, sans faire intervenir aucune circulation de liquide dans le canal étroit 5. On fait appel à cet effet à au moins une membrane souple et étanche 6 interposée entre l'une des deux chambres A et B et une chambre à air 7. Pour obtenir ce résultat, on procède comme suit. On tapisse intérieurement l'armature tubulaire externe 2 par une couche ou feuille 8 en élastomère. On a recours en outre à une cage cylindrique rigide 9 évidée par des fenêtres 10 en regard des chambres A et B et adhérée sur le corps en élastomère 3. Cette cage 9, qui est avantageusement recouverte par une couche en élastomère 11 de faible épaisseur ellemême venue de moulage avec le corps 3, présente un diamètre extérieur très légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'armature externe 2 de façon à pouvoir être emmanchée à force dans cette dernière, ce simple emmanchement assurant l'étanchéité de fermeture des deux chambres A et B du fait du contact intime réalisé entre les deux couches 8 et 11 en élastomère. En outre, on évide dans l'armature externe 2, mais pas dans la feuille 8 qui la tapisse intérieurement, une fenêtre 12 en regard d'au moins une fenêtre 10 de la cage 9, l'étendue de cette fenêtre 12 pouvant être plus petite que celle de la fenêtre 10 correspondante. L'évidement de cette fenêtre 12 crée entre la portion de feuille 8 en regard et le palier 4, à l'extérieur de ladite portion de feuille, la chambre à air 7. En d'autres termes, une membrane de découplage 6 est constituée par chaque pan, de la couche ou feuille de revêtement 8, qui se trouve entre deux fenêtres 10 et 12 la face intérieure de ce pan de feuille ou "membrane" 6 est bien en contact direct avec une poche A ou B pleine de liquide et sa face extérieure, avec une chambre à air 7. Des moyens habituellement connus peuvent être utilisés pour limiter les débattements de chaque membrane 6 : en particulier, on peut armer cette membrane par une grille en matière inextensible. On peut bien entendu donner à chaque membrane 6 une épaisseur supérieure (pour la renforcer) ou inférieure (pour la rendre plus sensible aux vibrations) à l'épaisseur du reste de la couche 8 : dans le deuxième cas, c'est avantageusement la faxe extérieure de la membrane 6 qui est légèrement creusée pour obtenir l'amincissement désiré. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose d'un manchon antivibratoire hydraulique dont la constitution et le fonctionnement résultent suffisamment de ce qui précède. Ce manchon présente un certain nombre d'avantages par rapport à ceux actuellement connus, en particulier celui de simplifier la fabrication et le montage de chaque membrane 6, puisque celle-ci est automatiquement constituée par une portion qui était déjà prévue à d'autres fins dans certaines constructions antérieures, savoir une couche de revêtement élastomère exerçant normalement un rôle d'étanchéité et/ou de protection. 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. REVENDICATIONS 1. Manchon de support antivibratoire hydraulique comprenant deux armatures rigides tubulaires (1, 2) s'entourant l'une l'autre et réunies entre elles par un corps en élastomère (3) relié à celles-ci de façon à former avec elles au moins deux chambres (A, B) étanches diamétralement opposées qui communiquent entre elles par un canal étroit (5), l'ensemble desdites chambres et dudit canal étant rempli d'un liquide, ainsi qu'une membrane étanche et flexible (6) qui délimite une portion de l'une des deux chambres et qui sépare celle-ci d'une chambre à air (7), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une feuille en élastomère (8) tapissant la face cylindrique intérieure de son armature tubulaire externe (2) et, emmanchée à force à l'intérieur de cette armature ainsi tapissée, une cage cylindrique rigide (9) évidée par des fenêtres (10) en regard des chambres et en ce que ladite armature externe est elle-même ajourée en regard de l'une au moins des fenêtres de la cage de façon que le jour dégagé (12) forme un espace (7) délimité, du côté de l'axe du manchon, par une portion de la feuille en élastomère qui constitue alors la membrane de découplage (6). 2. Manchon antivibratoire hydraulique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cage (9) est elle-même revêtue extérieurement par une couche mince en élastomère (11) qui vient en contact avec la feuille en élastomère (8) tapissant intérieurement l'armature externe. 3. Manchon antivibratoire hydraulique selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la face extérieure de la portion, de la feuille en élastomère, constituant la membrane (6) est légèrement creusée de façon telle que cette membrane soit relativement mince.