Brevet FR2792047A1 — publié le 20001013

Dispositif de liaison antivibratoire. La présente invention est relative aux dispositifs de liaison antivibratoires. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de liaison antivibratoire destiné à relier un moteur à un châssis de véhicule en vue de limiter les dé- battements du moteur selon au moins une première direc- tion, ce dispositif de liaison comportant: - des première et deuxième armatures rigides qui sont destinées à être fixées l'une, au moteur et l'autre, au châssis, la deuxième armature délimitant un espace in- térieur creux dans lequel est disposée la première arma- ture, avec un certain jeu dans la première direction et dans des deuxième et troisième directions perpendiculaires entre elles et perpendiculaires à ladite première direc- tion, - un premier ensemble de limitation en élastomère qui est adhéré sur la deuxième armature et interposé entre les première et deuxième armatures pour limiter leurs dé- battements relatifs dans la première direction, selon un premier sens correspondant à un déplacement subi par le moteur lorsqu'il produit une force motrice, le premier en- semble de limitation présentant une première épaisseur d'élastomère dans l'espace intérieur de la deuxième arma- ture, mesurée selon la première direction, - et un deuxième ensemble de limitation en élas- tomère qui est adhéré sur la deuxième armature et interpo- sé entre les première et deuxième armatures pour limiter leurs débattements relatifs dans la première direction, selon un deuxième sens opposé audit premier sens et cor- 9. respondant au déplacement subi par le moteur lorsqu'il produit une décélération, le deuxième ensemble de limita- tion présentant une deuxième épaisseur d'élastomère dans l'espace intérieur de la deuxième armature, mesurée selon la première direction. Dans les dispositifs antivibratoires connus de ce type, les premier et deuxième ensembles de limitation en élastomère sont constitués par deux bras diamétralement opposés qui se rejoignent en une partie centrale surmoulée sur la première armature. Ces dispositifs antivibratoires connus présentent les inconvénients suivants en fonction de l'orientation des bras par rapport au déplacement: - lorsque les bras travaillent en cisaillement, les vibrations du moteur par rapport au châssis ne sont pas convenablement filtrées dans la deuxième direction (généralement sensiblement verticale), du fait que le dis- positif antivibratoire présente une relativement grande rigidité selon ladite deuxième direction, - lorsque l'un des bras en élastomère travaille en compression, l'autre bras travaille alors en traction, ce qui est très défavorable pour la résistance à la fati- gue de l'élastomère, - le volume disponible pour l'implantation du dispositif antivibratoire étant faible, les bras en élas- tomère sont courts et sont donc particulièrement sollici- tés, ce qui est également défavorable pour la résistance à la fatigue du dispositif de liaison. La présente invention a notamment pour but de pal- lier ces inconvénients. 3. A cet effet, selon l'invention, un dispositif an- tivibratoire du genre en question est essentiellement ca- ractérisé: - en ce que la première armature présente une forme sensiblement aplatie dans les deuxième et troisième directions, - en ce que la première armature est simplement insérée entre les premier et deuxième ensembles de limita- tion en élastomère, sans adhésion entre la première arma- ture et lesdits premier et deuxième ensembles de limita- tion, - et en ce que la première épaisseur d'élastomère est supérieure à la deuxième épaisseur d'élastomère. Grâce à ces dispositions, chacun des premier et deuxième ensembles de limitation travaille uniquement en compression, ce qui évite les contraintes de traction dé- favorable pour la résistance fatiguée de l'élastomère. De plus, le premier ensemble de limitation en élastomère, qui est le plus souvent sollicité, est égale- ment celui qui présente la plus grande épaisseur d'élastomère dans la direction principale de débattement, ce qui est favorable pour l'efficacité du dispositif anti- vibratoire. Enfin, les vibrations du moteur dans la deuxième direction sont bien filtrées, de même que les vibrations du moteur dans la troisième direction, puisque le disposi- tif antivibratoire présente une très faible rigidité dans ces directions, du fait: - de la sollicitation du caoutchouc en cisaille- ment, - et de la relativement grande épaisseur d'élas- tomère du premier ensemble de limitation contre lequel la première armature s'appuie la majeure partie du temps, ce qui confère à ce premier ensemble de limitation une assez bonne flexibilité dans les deuxième et troisième direc- tions. On notera que la non adhésion du dispositif de liaison dans les deuxième et troisième directions permet également de mieux s'accommoder des tolérances de montage, notamment dans la troisième direction. Dans des modes de réalisation préférés de l'inven- tion, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - la première armature est emboîtée entre les premier et deuxième ensembles de limitation en élastomère, au contact de ces premiers et deuxième ensembles de limi- tation; - la première armature est serrée entre les pre- mier et deuxième ensembles de limitation en élastomère, en réalisant ainsi une précontrainte desdits premiers et deuxième ensembles de limitation selon la première direc- tion; - la deuxième armature présente une forme annu- laire dotée d'une face intérieure qui est tapissée par un corps en élastomère comprenant les premier et deuxième en- sembles de limitation; - le premier ensemble de limitation est constitué par un bossage en élastomère qui fait saillie dans l'es- pace intérieur de la deuxième armature selon un axe cen- tral parallèle à la première direction; 5. - le deuxième ensemble de limitation comporte des deuxième et troisième bossages en élastomère qui font saillie dans l'espace intérieur de la deuxième armature parallèlement à la première direction, à l'opposé du pre- mier bossage, ces deuxième et troisième bossages étant disposés de part et d'autre de l'axe central du premier bossage, et la première armature présentant une forme de tuile cintrée ayant une concavité tournée vers le premier bossage; - la première armature présente un alésage qui s'étend dans la troisième direction et qui est destiné à recevoir une tige de support rigide solidaire soit du mo- teur, soit du châssis, ladite première armature formant, au niveau de cet alésage, un renflement qui fait saillie entre les deuxième et troisième bossages en élastomère, vers une butée en élastomère qui est formée d'une seule pièce avec ces deuxième et troisième bossages et qui est disposée en retrait entre ces bossages; - la première armature est réalisée par moulage et comporte des butées qui sont orientées dans deux sens opposés parallèlement à la troisième direction et qui coo- pèrent avec au moins l'un des premier et deuxième ensemble de limitation en élastomère pour limiter les débattements relatifs des première et deuxième armatures parallèlement à la troisième direction, ces butées étant décalées l'une par rapport à l'autre perpendiculairement à ladite troi- sième direction de façon que, vues en projection parallè- lement à cette troisième direction, lesdites butées ne présentent aucun recouvrement, de sorte que la première armature peut être moulée dans un moule en deux parties et 6. démoulée parallèlement à la troisième direction; - les butées encadrent l'un des premier et deuxième ensembles de limitation en élastomère pour limi- ter les débattements relatifs des première et deuxième ar- mature parallèlement à la troisième direction; - les butées sont disposées sur deux faces oppo- sées appartenant à la première armature et coopèrent l'une avec le premier ensemble de limitation en élastomère et l'autre avec le deuxième ensemble de limitation en élasto- mère pour limiter les débattements relatifs des première et deuxième armatures parallèlement à la troisième direc- tion. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description suivante de plusieurs de ses formes de réalisation, données à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue schématique d'un moteur de véhicule relié à la caisse dudit véhicule au moyen d'une suspension pendulaire comprenant un dispositif de liaison antivibratoire selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe verticale du dispositif de liaison antivibratoire de la figure 1, dans une première forme de réalisation de l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective de l'armature centrale du dispositif de liaison de la figure 2, - les figures 4 et 5 sont des vues en perspective de l'armature centrale du dispositif de liaison antivibra- toire de la figure 1, dans une deuxième forme de réalisa- 7-. tion de l'invention, - et les figures 6 et 7 sont des vues similaires à la figure 5, respectivement dans des troisième et qua- trième formes de réalisation de l'invention. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente schématiquement un moteur de véhicule 1 relié au châssis 2 dudit véhicule au moyen d'une suspension pendulaire comprenant: - des supports antivibratoires 3, généralement hydrauliques, qui soutiennent le moteur en autorisant des débattements dudit moteur en pivotement autour d'un axe YO, le moteur 1 se déplaçant selon un premier sens 4 lors- que le moteur produit une force motrice, et selon un deuxième sens 5 opposé au premier sens 4 lorsque le moteur produit une décélération du véhicule, - et au moins un dispositif de liaison antivibra- toire 6 de reprise de couple qui limite ces débattements. Ce dispositif de liaison 6 se présente de préférence sous la forme d'un manchon qui est emboîté sans jeu dans un lo- gement cylindrique 7 solidaire du moteur et qui est relié au châssis du véhicule par l'intermédiaire d'une tige de support 8 s'étendant selon un axe Y1 parallèle à l'axe YO susmentionné. Le logement 7 est disposé à un emplacement tel que les déplacements du moteur dans les sens 4 et 5 susmen- tionnés se traduisent par des débattements du logement 7 dans une première direction X de préférence sensiblement horizontale. Bien entendu, le dispositif de liaison 6 pourrait 8. également être monté sur une tige de support 8 solidaire du moteur 1, dans un logement 7 solidaire du châssis 2. Comment représenté plus en détail sur la figure 2, le dis- positif de liaison antivibratoire 6 comporte: - une première armature métallique 9 rigide qui comporte un alésage central 10 s'étendant selon l'axe Y1 et adapté pour recevoir la tige de support 8, cette pre- mière armature présentant de préférence une forme sensi- blement aplatie parallèlement à l'axe Y1 et à une deuxième direction Z (de préférence sensiblement verticale) qui est perpendiculaire à la première direction X et à l'axe Y1, - une deuxième armature métallique 11 rigide qui présente de préférence une forme annulaire délimitant un espace intérieur creux 12 dans lequel est disposée la pre- mière armature 9 avec un certain jeu selon les première et deuxième directions X, Z, cette deuxième armature 11 pré- sentant de préférence une forme cylindrique centrée sur un axe Y2 décalé par rapport à l'axe Y1 susmentionné, - et un corps en élastomère 13 qui tapisse la face intérieure 14 de la deuxième armature 11 en étant adhérisé à cette face intérieure, le corps en élastomère 13 formant des premier et deuxième ensembles de limitation , 16 en élastomère qui limitent les débattements de la deuxième armature 11 respectivement dans les premier et deuxième sens 4, 5 (le premier ensemble de limitation 15 travaille ainsi lorsque le moteur 1 produit une force mo- trice, tandis que le deuxième ensemble de limitation 16 travaille lorsque le moteur 1 freine le véhicule). De préférence, le premier ensemble de limitation en élastomère 15 se présente sous la forme d'un bossage 9. unique qui fait saillie dans l'espace intérieur creux 12 dans le sens 4, jusqu'à une face d'extrémité 15a convexe disposée au contact d'une première face 17 de la première armature 9. Ce bossage 15 s'étend selon un axe central X0 parallèle à l'axe X et présente une épaisseur L1 d'élasto- mère dans l'espace intérieur 12, mesurée selon l'axe XO. La première armature 9 a de préférence la forme d'une tuile cintrée, de façon que la première face 17 de cette armature présente une forme concave ayant une conca- vité tournée vers le bossage 15 et ayant une forme complé- mentaire de la face d'extrémité 15a. Avantageusement, la première face 17 de l'armature 9 présente la forme d'une portion de cylindre de révolution centrée sur un axe pa- rallèle à l'axe Y1 et coupant l'axe horizontal X0. Par ailleurs, la première armature 9 présente une deuxième face 18, convexe, qui est orientée à l'opposé de la première face 17 et qui est en majeure partie sensible- ment parallèle à la première face 17. Au niveau de l'alé- sage 10, la deuxième face 18 présente un renflement 19 qui forme une nervure parallèle a l'axe Y1 et qui fait saillie dans le sens 4 parallèlement à la direction X. Cette deuxième face 18 de l'armature 9 est au con- tact de deux bossages 20 en élastomère appartenant au deuxième ensemble de limitation 16, chacun de ces bossages 20 faisant saillie dans l'espace intérieur 12 de la deuxième armature parallèlement à la direction X, dans le sens 5, et ces bossage 20 étant décalés respectivement au dessus et au dessous de l'axe central X0 du bossage 15. L'armature 9 se trouve ainsi montée dans l'arma- ture 11 par simple emboîtement entre les bossages 15 et , éventuellement avec un certain serrage produisant une précontrainte des bossages 15, 20 dans la direction X. Chacun des bossages 20 présente une épaisseur d'élastomère L2 parallèlement à la direction X, à partir de l'armature 11. Cette épaisseur L2 est inférieure à l'épaisseur L1 susmentionnée, ce qui n'est pas gênant dans la mesure o le bossage 15 est beaucoup plus sollicité que les bossages 20. On notera toutefois que, grâce à la forme cintrée de l'armature 9 et au décalage des bossages 20 par rapport à l'axe central du bossage 15, l'épaisseur d'élastomère L2 des bossages 20 est malgré tout relativement importante. Par ailleurs, l'ensemble de limitation 16 en élastomère comporte en outre une butée 21 constituée par une partie relativement épaisse du corps en d'élastomère. Cette butée 21 est disposée entre les bossages 20 en regard du renfle- ment 19 de l'armature 9, pour coopérer avec ce renflement en fin de course de l'armature 11 dans le sens 5. Enfin, comme représenté sur les figures 2 et 3, la deuxième face 18 de l'armature 9 comporte deux parties saillantes 22 disposées respectivement aux deux extrémités de l'armature 9 selon l'axe Y1. Ces parties saillantes forment des butées 23 adaptées pour coopérer respective- ment avec les bossage 20 afin de limiter les déplacements de la première armature 9 parallèlement à l'axe Y1. De préférence, l'armature 9 est réalisée par mou- lage, notamment en alliage léger, et les deux parties saillantes 22 sont décalées l'une par rapport à l'autre perpendiculairement à l'axe Y1 de façon à simplifier au maximum le moule utilisé pour réaliser l'armature 9 (l'ar- 11. mature 9 peut en effet être alors réalisée dans un moule en deux parties). En particulier, comme on peut le voir sur la fi- gure 3, les deux parties saillantes 22 peuvent être dispo- sé l'une, au dessus du renflement 19 et l'autre, au des- sous du renflement 19, chacune des butées 23 coopérant avec un seul des bossages 20. En variante, comme représenté sur les figures 4 et , la deuxième face 18 de l'armature 9 pourrait comporter deux parties saillantes 22 similaires à celles décrites précédemment, mais formées à une même extrémité de ladite armature, ces parties saillantes étant disposées respecti- vement au dessus et au dessous du renflement 19, et les butées 23 de ces parties saillantes coopérant avec les bossages 20 pour limiter le déplacement de l'armature 9 parallèlement à l'axe Y1 uniquement dans un sens. Dans ce cas, la première face 17 de l'armature 9 comporte alors, à l'extrémité qui est opposée aux parties saillantes 22, un méplat 24 qui forme une butée 25 orien- tée parallèlement à l'axe Y1 dans le sens opposé aux bu- tées 23 susmentionnés. Cette butée 25 coopère avec le bos- sage 15 pour limiter le déplacement de l'armature 9 paral- lèlement à l'axe Y1, dans le sens opposé à la direction d'action des butées 23. Selon une autre variante, représentée sur la fi- gure 6, la première face 17 de l'armature 9 pourrait éga- lement comporter uniquement deux parties saillantes 26 dé- calées verticalement et formant deux butées 27 opposées orientées parallèlement à l'axe Y1, qui coopèrent avec le bossage 15 pour limiter les débattements de l'armature 11 12. parallèlement à l'axe Y1. Dans ce cas, du fait que les parties saillantes 26 sont décalées perpendiculairement à l'axe Y1, c'est-à-dire du fait que lesdites parties saillantes 26, vues en pro- jection parallèlement à l'axe Y1, ne se recouvrent pas l'une l'autre, on peut utiliser un moule simple en deux parties pour réaliser l'armature 9. Selon encore une autre variante, représentée sur la figure 7, la première face 17 de l'armature 9 pourrait comporter: - deux parties saillantes 28 à l'une de ses ex- trémités longitudinales, ces parties saillantes délimitant des faces de butée 29 orientées parallèlement à l'axe Y1, les parties saillantes 28 étant disposées près des extré- mités supérieure et inférieure de l'armature 9, - et une partie saillante 30 disposée à l'extré- mité longitudinale opposée de l'armature 9, cette partie saillante délimitant une face de butée 31 qui est orientée parallèlement à l'axe Y1 et en regard des butées 29 sus- mentionnées, la partie saillante 30 étant disposée sensi- blement au niveau de l'alésage 10 de l'armature 9, et les butées 29,31 coopérant avec le bossage 15 en élastomère pour limiter les débattements de l'armature 11 parallèle- ment à l'axe Y1. Dans cette variante, la partie saillante 30 est décalée verticalement par rapport aux parties saillantes 28, c'est-à-dire qu'elle ne recouvre pas les parties saillantes 28 lorsqu'elle est vue en projection parallèle- ment à l'axe Y1, de façon que l'armature 9 puisse être moulée dans un moule simple en deux parties. 13. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison antivibratoire destiné à relier un moteur (1) à un châssis (2) de véhicule en vue de limiter les débattements du moteur selon au moins une première direction (X), ce dispositif de liaison compor- tant: - des première et deuxième armatures rigides (9, 11) qui sont destinées à être fixées, l'une, au moteur et, l'autre, au châssis, la deuxième armature (11) délimitant un espace intérieur creux (12) dans lequel est disposée la première armature (9), avec un certain jeu dans la pre- mière direction (X) et des deuxième et troisième direc- tions (Z, Y1) perpendiculaires entre elles et perpendicu- laires à ladite première direction, - un premier ensemble de limitation (15) en élas- tomère qui est adhéré sur la deuxième armature (11) et in- terposé entre les première et deuxième armatures pour li- miter leurs débattements relatifs dans la première direc- tion (X), selon un premier sens (4) correspondant à un dé- placement subi par le moteur (1) lorsqu'il produit une force motrice, le premier ensemble de limitation (15) pré- sentant une première épaisseur d'élastomère (Li) dans l'espace intérieur (12) de la deuxième armature, mesurée selon la première direction (X), et un deuxième ensemble de limitation (16) en élastomère qui est adhéré sur la deuxième armature (11) et interposé entre les première et deuxième armatures (9, 11) pour limiter leurs débattements relatifs dans la première direction (X), selon un deuxième sens (5) opposé audit 14. premier sens et correspondant au déplacement subi par le moteur (1) lorsqu'il produit une décélération, le deuxième ensemble de limitation (16) présentant une deuxième épais- seur d'élastomère (L2) dans l'espace intérieur (12) de la deuxième armature, mesurée selon la première direction, caractérisé en ce que la première armature (9) présente une forme sensiblement aplatie dans les deuxième et troi- sième directions (Z,Y1), en ce que la première armature (9) est simplement insérée entre les premier et deuxième ensembles de limitation (15, 16) en élastomère, sans adhésion entre la première arma- ture et lesdits premier et deuxième ensembles de limita- tion, et en ce que la première épaisseur d'élastomère (Ll) est supérieure à la deuxième épaisseur d'élastomère (L2). 2. Dispositif de liaison antivibratoire selon la revendication 1, dans lequel la première armature (9) est emboîtée entre les premier et deuxième ensembles de limi- tation (15, 16) en élastomère, au contact de ces premiers et deuxième ensembles de limitation. 3. Dispositif de liaison antivibratoire selon la revendication 2, dans lequel la première armature (9) est serrée entre les premier et deuxième ensembles de limita- tion (15, 16) en élastomère, en réalisant ainsi une pré- contrainte desdits premiers et deuxième ensembles de limi- tation selon la première direction (X). 4. Dispositif de liaison antivibratoire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans le- quel la deuxième armature (11) présente une forme annu- laire dotée d'une face intérieure (14) qui est tapissée i 9. par un corps en élastomère (13) comprenant les premier et deuxième ensembles de limitation (15, 16). 5. Dispositif de liaison antivibratoire selon la -revendication 4, dans lequel le premier ensemble de limi- tation (15) est constitué par un bossage en élastomère qui fait saillie dans l'espace intérieur (12) de la deuxième armature selon un axe central (X0) parallèle à la première direction. 6. Dispositif de liaison antivibratoire selon la revendication 5, dans lequel le deuxième ensemble de limi- tation (16) comporte des deuxième et troisième bossages en élastomère (20) qui font saillie dans l'espace intérieur (12) de la deuxième armature parallèlement à la première direction (X), à l'opposé du premier bossage (15), ces deuxième et troisième bossages étant disposés de part et d'autre de l'axe central (XO) du premier bossage, et la première armature (9) présentant une forme de tuile cin- trée ayant une concavité tournée vers le premier bossage. 7. Dispositif de liaison antivibratoire selon la revendication 6, dans lequel la première armature présente un alésage (10) qui s'étend dans la troisième direction (Y1) et qui est destiné à recevoir une tige de support ri- gide (8) solidaire soit du moteur (1), soit du châssis (2), ladite première armature formant, au niveau de cet alésage, un renflement (19) qui fait saillie entre les deuxième et troisième bossages en élastomère (20), vers une butée en élastomère (21) qui est formée d'une seule pièce avec ces deuxième et troisième bossages et qui est disposée en retrait entre ces bossages. 8. Dispositif de liaison antivibratoire selon 16, l'une quelconque des revendications précédentes, dans le- quel la première armature (9) est réalisée par moulage et comporte des butées (23,25,27,29,31) qui sont orientées dans deux sens opposés parallèlement à la troisième direc- tion (Yi) et qui coopèrent avec au moins l'un des premier et deuxième ensemble de limitation en élastomère (15, 16) pour limiter les débattements relatifs des première et deuxième armatures parallèlement à la troisième direction, ces butées étant décalées l'une par rapport à l'autre per- pendiculairement à ladite troisième direction de façon que, vues en projection parallèlement à cette troisième direction, lesdites butées ne présentent aucun recouvre- ment, de sorte que la première armature (9) peut être mou- lée dans un moule en deux parties et démoulée parallèle- ment à la troisième direction. 9. Dispositif de liaison antivibratoire selon la revendication 8, dans lequel les butées (23,27,29,31) en- cadrent l'un des premier et deuxième ensembles de limita- tion en élastomère (15,16) pour limiter les débattements relatifs des première et deuxième armature parallèlement à la troisième direction (Y1). 10. Dispositif de liaison antivibratoire selon la revendication 8, dans lequel les butées (23,25) sont dis- posées sur deux faces opposées (17,18) appartenant à la première armature et coopèrent l'une avec le premier en- semble de limitation en élastomère (15) et l'autre avec le deuxième ensemble de limitation en élastomère (16) pour limiter les débattements relatifs des première et deuxième armatures parallèlement à la troisième direction (Y1).