Brevet FR2796114A1 — publié le 20010112

La présente invention concerne un support hy- droélastique destiné à être interposé entre un élément à suspendre et un élément à isoler par rapport à l'autre, no tamment pour la suspension d'un groupe motopropulseur ou mo teur dans une caisse d'un véhicule automobile. Les supports hydroélastiques comportent généra lement un corps formé par une masse en matériau élastomère reliant une armature supérieure et une armature inférieure fixées respectivement sur les deux éléments et une chambre de travail délimitée par ladite masse en matériau élastomère et par une cloison transversale. De plus, ce type de support comporte une chambre d'expansion délimitée par la cloison transversale et par une membrane inférieure souple. Ce genre de support hydroélastique limite les débattements du groupe motopropulseur suivant les directions longitudinale et verticale par l'intermédiaire de butées en matériau élastomère adhérisées sur l'armature supérieure et en appui sur la face interne d'un boîtier dans lequel est emmanchée l'armature inférieure. Généralement, la chambre d'expansion est située au-dessous de la chambre de travail et est séparée de celle- ci par une cloison rigide dans laquelle est disposé un canal et éventuellement une membrane souple à débattement limité. Les deux chambres sont remplies de liquide, comme par exemple de l'antigel, et le canal entre ces cham bres présente une longueur et une section telles, que la fréquence de résonance de la masse de liquide déplacée dans ce canal en interaction avec l'élasticité des parois des chambres de travail et d'expansion, est sensiblement égale à la fréquence de résonance du moteur sur sa suspension, ce qui conduit à une augmentation de l'amortissement du support à cette fréquence. La membrane souple entre les deux chambres évite, de part son élasticité sous faible déformation, une rigidification du support due au confinement du liquide dans la chambre de travail, dans la gamme des fréquences moyennes et hautes où il n'y a plus de circulation de liquide entre les chambres. En effet, la chambre d'expansion étant limitée par une membrane de très grande souplesse, les variations de volume dans la chambre de travail sont retransmises directe ment à la chambre d'expansion par la déformation du clapet. Un tel type de support hydroélastique est com plexe et a des dimensions importantes compte tenu de sa configuration et son coùt de fabrication est élevé du fait du nombre important de pièces le composant. L'invention a pour but d'éviter ces inconvé nients en proposant un support hydroélastique compact et qui assure efficacement les différentes fonctions notamment de support du groupe motopropulseur, de filtrage des vibrations et de limitation des débattements. L'invention a donc pour objet un support hydroé- lastique destiné à être interposé entre un élément à suspen dre et un élément à isoler par rapport à l'autre, notamment pour la suspension d'un groupe motopropulseur dans une caisse d'un véhicule automobile, du type comprenant - un corps formé par une masse en matériau élas tomère reliant une armature supérieure et une armature infé rieure, ladite armature supérieure étant reliée à l'élément à suspendre et s'étendant perpendiculairement à l'axe prin cipal du support, - un boîtier relié à l'élément à isoler et à l'armature inférieure, ledit boîtier formant un logement de réception du corps et comportant sur deux faces opposées une ouverture au niveau de chacune desquelles débouche une ex trémité de l'armature supérieure, - des organes de butée ménagés sur la masse en matériau élastomère du corps et coopérant avec les parois du boîtier pour assurer la reprise des efforts, - et une chambre de travail et une chambre d'ex pansion reliées entre elles et remplies de liquide, caractérisé en ce que la chambre de travail est disposée au- dessous du corps en matériau élastomère et est délimitée, en partie haute, par ledit corps et, en partie basse, par une cloison transversale rigide solidaire du boîtier et la cham bre d'expansion est disposée verticalement sur le côté de ce boîtier et est délimitée d'un côté par une paroi venue de matière avec ledit boîtier et de l'autre côté par une mem brane souple venue de matière avec la masse en matériau élastomère du corps, lesdites chambres étant reliées entre elles par un passage de communication ménagé dans le boî tier. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le passage de communication est formé par un canal dont la longueur et la section sont ajustées pour ob turer, par recirculation alternée du liquide entre lesdites chambres, un amortissement maximal à une fréquence détermi née, - le canal est formé par une première portion horizontale s'étendant au-dessous des chambres de travail et d'expansion et débouchant sur le côté de ladite chambre de travail, une deuxième portion verticale s'étendant sur le côté de la chambre d'expansion et une troisième portion ho rizontale s'étendant au-dessus de la chambre d'expansion et débouchant à la partie supérieure de ladite chambre d'expan sion, - le canal est formé par une première portion horizontale s'étendant au-dessous des chambres de travail et d'expansion et débouchant sur le côté de ladite chambre de travail et une seconde portion verticale s'étendant sur le côté de la chambre d'expansion et débouchant sur le côté de ladite chambre d'expansion, - le corps en matériau élastomère comporte, à sa partie inférieure, un prolongement latéral formant une mem brane de découplage hydraulique disposée dans une ouverture ménagée dans l'armature inférieure, la face inférieure de ladite membrane étant en contact avec le liquide de la cham bre de travail et la face supérieure étant au contact de l'atmosphère, - la membrane comporte une partie périphérique mince et une partie centrale plus épaisse que ladite partie périphérique, - les débattements de la membrane sont limités d'un côté par au moins un appui ponctuel réalisé sur le fond du boîtier et de l'autre côté par une portion de paroi du boîtier, - l'armature inférieure comporte d'un côté un cadre vertical formant un support pour la membrane de la chambre d'expansion et, de l'autre côté, une moulure annu laire horizontale formant un support pour la membrane de dé- couplage hydraulique. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, don née à titre d'exemple et faite en référence aux dessins an nexés, sur lesquels : - la Fig. 1 est une vue schématique en perspec tive d'un support hydroélastique conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue de dessus du support hy- droélastique conforme à l'invention, - la Fig. 3 est une vue schématique en coupe transversale selon la ligne 3-3 de la Fig. 2, - la Fig. 4 est une vue schématique en perspec tive du support hydroélastique à partir de la face arrière de ce support, - la Fig. 5 est une vue schématique en perspec tive du boîtier du support hydroélastique conforme à l'in vention, - la Fig. 6 est une vue schématique en perspec tive de l'armature inférieure du support hydroélastique conforme à l'invention, - la Fig. 7 est une vue schématique en perspec tive du corps et des armatures supérieure et inférieure du support hydroélastique conforme à l'invention. Le support hydroélastique représenté sur les Figs. 1 à 4 est adapté pour être interposé entre un élément à suspendre et un élément à isoler par rapport à l'autre et plus particulièrement pour être interposé entre un groupe motopropulseur et le reste de la structure ou châssis d'un véhicule automobile. Ce support hydroélastique a pour but de limiter les débattements du groupe motopropulseur suivant les direc tions longitudinale et verticale. Le support hydroélastique désigné dans son en semble par la référence 1 comprend un corps 10 formé par une masse 11 en matériau élastomère qui relie, d'une part, une armature supérieure 12 et, d'autre part, une armature infé rieure 13. L'armature supérieure 12 est dans l'exemple de réalisation représenté sur les figures, formée par un organe tubulaire s'étendant perpendiculairement à l'axe principal du support hydroélastique 1 et comportant un perçage axial 14 pour le passage d'un organe de liaison, non représenté; avec l'élément à supporter, comme par exemple le groupe mo- topropulseur du véhicule automobile. L'armature supérieure 12 de forme tubulaire a de préférence une section parallélé pipédique. Selon la variante, l'armature supérieure 12 du corps 10 peut être également constituée par un élément plein lié directement à l'élément à suspendre. Le corps 10 est réalisé par surmoulage et adhé- risation de l'élastomère sur les armatures 12 et 13. Ainsi que représenté notamment sur les Figs. 3 et 5, le support hydroélastique 1 comprend également un boî tier 15 formant un logement principal 16. de réception du corps 10 et des armatures 12 et 13 et un logement secondaire latéral 17 délimitant une chambre d'expansion 20 (Fig. 3) disposée verticalement sur le côté du boîtier 15. Le logement principal 16 comporte, sur deux fa ces opposées, une ouverture 18 au niveau de chacune desquel les débouche une extrémité de l'armature supérieure 12 pour permettre la fixation de cette armature supérieure 12 avec l'élément à supporter, comme par exemple le groupe motopro- pulseur. Le logement principal 16 est délimité par une paroi supérieure 16a, un fond 16b, une paroi latérale 16c et une paroi intermédiaire 17a de séparation entre le logement principal 16 et le logement secondaire 17. Ce logement secondaire 17 est ouvert sur sa face avant et est délimité par la paroi intermédiaire 17a, une paroi supérieure 17b, une paroi latérale 17c, le fond 16b et une paroi arrière 17d. Par ailleurs, le boîtier 15 comporte une cloison transversale rigide 19 s'étendant au-dessus et sur une par tie de la longueur du fond 16b de ce boîtier 15. Ce boîtier 15 est relié à l'élément à isoler, comme par exemple la structure ou le châssis du véhicule. A cet effet, le boîtier 15 comporte, sur chacun de ses bords latéraux, deux orifices 21 pour le passage d'un organe de fixation, non représenté, sur l'élément à isoler. Comme représenté sur les Figs. 3 et 7, la masse 11 en matériau élastomère du corps 10 comporte des organes de butée 11a coopérant avec les parois du logement principal 16 du boîtier 15 pour assurer la reprise des efforts dans toutes les directions de sollicitation du support, c'est à dire pour assurer le filtrage sous charge ou couple moteur, limiter les débattements en attaque et en détente et repren dre les efforts en accélération et au freinage. Le support hydroélastique 1 comporte également une chambre de travail 25 disposée au-dessous du corps 10 en matériau élastomère et délimitée, d'une part, en partie haute, par ce corps 10 et, d'autre part, en partie basse, par la cloison transversale rigide 19 du boîtier 15. En se reportant maintenant à la Fig. 6, on va décrie l'armature inférieure 13. Cette armature inférieure 13 se compose d'une base 30 percée d'un orifice central 31 à l'intérieur duquel est adhérisée la partie inférieure de la masse 11 en maté riau élastomère du corps 10, comme représenté à la Fig. 3. La base 30 est munie, sur l'un de ses bords, d'une paroi verticale 32 qui se prolonge latéralement par un cadre 33 vertical et de forme complémentaire au logement se condaire 17 du boîtier 15. De plus, l'armature inférieure 13 est munie d'une moulure annulaire 34 horizontale et s'étendant entre la base 30 et la paroi verticale 32, comme représenté à la Fig. 6. Cette moulure annulaire 36 détermine une ouverture 36. La chambre d'expansion 20 est délimitée par les parois 17a, 17b, 17c et 17d du logement secondaire 17 du boîtier 15 et par une membrane souple 35 verticale et venue de matière avec la masse 11 en matériau élastomère du bloc 10. Cette membrane souple 35 est adhérisée sur le cadre de l'armature inférieure 13 au moment de la réalisa tion du corps 10 en matériau élastomère, comme représenté à la Fig 7. Ainsi, la chambre de travail 25 est disposée au- dessous du corps 10 en matériau élastomère et est détermi née, en partie haute, par ce corps 10 et, en partie basse par la cloison transversale 19 solidaire du boîtier 15. La chambre d'expansion 20 est disposée verticalement sur le cô té du boîtier 15 et est délimitée d'un côté par les parois du logement secondaire 17 qui sont venues de matière avec le boîtier 15 et de l'autre côté par la membrane souple 35 venue de matière avec la masse 11 en matériau élastomère du corps 10. Comme représenté à la Fig. 3, les chambres 20 et 25 sont reliées entre elles par un passage- de communication 40 ménagé dans le boîtier 15. Ce passage de communication est formé par un canal dont la longueur et la section sont ajustées pour obtenir, par circulation alternée du liquide entre les chambres 20 et 25, un amortissement maximal à une fréquence déterminée. Le canal 40 est formé par une première portion horizontale 41 s'étendant au-dessous des chambres de travail 25 et d'expansion 20 et débouchant sur le côté de ladite chambre de travail 25 par un passage latéral 42, une seconde portion verticale 43 s'étendant sur le côté de la chambre d'expansion 20 entre la paroi du cadre 33 et la paroi 17c du logement secondaire 17 du boîtier 15 et une troisième por tion horizontale 44 s'étendant au-dessus de la chambre d'ex pansion 20 et débouchant à la partie supérieure de cette chambre d'expansion 20. Selon une variante non représentée, le canal 40 est formé par une première portion horizontale s'étendant au-dessous des chambres de travail 25 et d'expansion 20 et débouchant sur le côté de ladite chambre de travail et une seconde portion verticale s'étendant sur le côté de la cham bre d'expansion et débouchant sur le côté de ladite chambre d'expansion. Ainsi que représenté à la Fig. 6, le corps 10 en matériau élastomère comporte, à sa partie inférieure et comme représenté à la Fig. 7, un prolongement latéral for mant une membrane 37 de découplage hydraulique qui est adhé- risée sur la moulure annulaire 34 au moment de la formation du corps 10 en matériau élastomère sur les armatures 12 et 13. Le bord périphérique 37a de la membrane 37 est mince tandis que sa partie centrale 37b est plus épaisse ce qui assure la rigidité de ladite membrane 37. Cette varia tion d'épaisseur permet un éventuel réglage de la rigidité de ladite membrane. La membrane 37 s'étend sur l'ouverture 36 et la face inférieure de cette membrane 37 est en contact avec le liquide de la chambre de travail 25 et sa face supérieure est au contact de l'atmosphère. Les débattements de la membrane 37 sont limités d'un côté par au moins un appui ponctuel 45 formé sur le fond 16.b du boîtier 15 et de l'autre côté par une portion 46 de paroi du boîtier 15. Le jeu entre la partie centrale 37b de la mem brane 37 et respectivement l'appui 45 et la portion de paroi 46 détermine la valeur maximale des excitations du groupe motopropulseur selon l'axe du support hydroélastique 1 pour lesquels le déconfinement de la chambre de travail 25 est réalisé. Le jeu entre la membrane 37 et son ou ses appuis est à régler en fonction de l'amplitude vibratoire de l'élé ment à suspendre. Le moulage du corps 10, des butées 11a et des membranes 35 et 37 sur les armatures 12 et 13 est réalisé en une seule opération ce qui permet de diminuer le nombre de pièces composant le support hydroélastique. Après le moulage du corps 10 sur les armatures 12 et 13, l'ensemble ainsi formé est placé dans le boîtier 15 de telle manière que la paroi 32 de l'armature inférieure 13 et le cadre 33 viennent s'appliquer sur le bord du boî tier 15. L'assemblage entre ce boîtier 15 et l'armature inférieure 13 est réalisé par tout moyen approprié selon la nature du matériau composant ces éléments et cet assemblage peut être réalisé par exemple par collage, soudage, sertis sage, rivetage ou vissage. Par ailleurs, le boîtier 15 et les armatures 12 et 13 peuvent être réalisés en alliage léger ou en une ma tière thermoplastique ce qui permet d'alléger le poids du support hydroélastique. Du fait de la disposition de la chambre d'expan sion 20 sur le côté du boîtier 15, le fonctionnement de la membrane 37 formant le clapet de découplage hydraulique est donc indépendant de l'élasticité de la membrane 35 délimi tant la chambre d'expansion 20 ce qui permet d'optimiser le fonctionnement de ce clapet de découplage hydraulique. Enfin, le support hydroélastique selon l'inven tion présente l'avantage d'être compact ce qui permet de di minuer l'entraxe entre les points de fixation sur la struc ture du véhicule et sur le groupe motopropulseur et ainsi, en abaissant le centre élastique du support, de faciliter le découplage des modes de suspension de ce groupe motopropul- seur. REVENDICATIONS 1. Support hydroélastique destiné à être inter posé entre un élément à suspendre et un élément à isoler par rapport à l'autre, notamment pour la suspension d'un groupe motopropulseur dans une caisse d'un véhicule automobile, du type comprenant - un corps (10) formé par une masse (11) en ma tériau élastomère reliant une armature supérieure (12) et une armature inférieure (13), ladite armature supérieure (12) étant reliée à l'élément à suspendre et s'étendant per pendiculairement à l'axe principal du support, - un boîtier (15) relié à l'élément à isoler et à l'armature inférieure (13), ledit boîtier (15) formant un logement de réception du corps et comportant sur deux faces opposées une ouverture (18) au niveau de chacune desquelles débouche une extrémité de l'armature supérieure (12), - des organes de butée (11a) ménagés sur la masse (11) en matériau élastomère du corps (10) et coopérant avec les parois du boîtier (15) pour assurer la reprise des efforts, - et une chambre de travail (25) et une chambre d'expansion (20) reliées entre elles et remplies de liquide, caractérisé en ce que la chambre de travail (25) est dispo sée au-dessous du corps (10) en matériau élastomère et est délimitée, en partie haute, par ledit corps (10) et, en par tie basse, par une cloison transversale (19) rigide, soli daire du boîtier (15) et la chambre d'expansion (20) est disposée verticalement sur le côté de ce boîtier (15) et est délimitée d'un côté par une paroi (17a, 17b, 17c, 17d) venue de matière avec ledit boîtier (15) et de l'autre côté par une membrane souple (35) venue de matière avec la masse (11) en matériau élastomère du corps (10), lesdites chambres étant reliées entre elles par un passage (40) de communica tion ménagé dans le boîtier (15). 2. Support hydroélastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le passage de communication est formé par un canal (40) dont la longueur et la section sont ajustées pour obtenir, par circulation alternée du liquide entre lesdites chambres (20 ; 25), un amortissement maximal à une fréquence déterminée. 3. Support hydroélastique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le canal (40) est formé par une première portion horizontale (41) s'étendant au-dessous des chambres de travail (25) et d'expansion (20) et débouchant sur le côté de ladite chambre de travail (25), une deuxième portion verticale (43) s'étendant sur le côté de la chambre d'expansion (20) et une troisième portion horizontale (44) s'étendant au-dessus de la chambre d'expansion (20) et dé bouchant à la partie supérieure de ladite chambre d'expan sion (20). 4. Support hydroélastique selon la revendication 2, caractérisé en ce que le canal (40) est formé par une première portion horizontale s'étendant au-dessous des cham bres de travail (25) et d'expansion (20) et débouchant sur le côté de ladite chambre de travail et une seconde portion verticale s'étendant sur le côté de la chambre d'expansion (20) et débouchant sur le côté de ladite chambre d'expan sion. 5. Support hydroélastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (10) en matériau élasto mère comporte, à sa partie inférieure, un prolongement laté ral formant une membrane (37) de découplage hydraulique dis posée dans une ouverture (36) ménagée dans l'armature infé rieure (13), la face inférieure de ladite membrane (37) étant en contact avec le liquide de la chambre de travail (25) et la face supérieure étant au contact de l'atmosphère. 6. Support hydroélastique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la membrane (37) comporte une par tie périphérique (37a) mince et une partie centrale (37b) plus épaisse que ladite partie périphérique (37a). 7. Support hydroélastique selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que les débattements de la mem brane (37) sont limités d'un côté par au moins un appui ponctuel (45) réalisé sur le fond (16b) du boîtier (15) et de l'autre côté par une portion de paroi (46) du boîtier (15) . 8. Support hydroélastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ar mature inférieure (13) comporte, d'un côté, un cadre verti cal (33) formant un support pour la membrane (35) de la chambre d'expansion (20) et, de l'autre côté, une moulure annulaire (34) horizontale formant un support pour la mem brane (37) de découplage hydraulique.