Brevet FR2829208A1 — publié le 20030307

Ensemble anti-vibratoire et support anti-vibratoire faisant partie de cet ensemble L'invention concerne les ensembles anti-vibratoires et leur procédé de montage. Plus particulièrement, l'invention concerne un ensemble anti-vibratoire comprenant des premier et deuxième éléments rigides et un support anti-vibratoire pour réunir ces deux éléments, amortir des vibrations entre ces deux éléments et supporter une charge selon une première direction verticale, le support comportant lui même : - deux armatures rigides respectivement intérieure et extérieure, adaptées pour être reliées respectivement avec les premier et deuxième éléments rigides, l'armature extérieure formant un caisson ayant une forme annulaire entourant l'armature intérieure (dans le présent texte, le qualificatif "annulaire" ne correspond pas uniquement à une forme circulaire, mais à toute forme fermée sur elle-même similaire à un anneau) et comportant un passage traversé par l'armature intérieure, et - un corps en élastomère assurant une liaison entre l'armature intérieure et l'armature extérieure. On connaît des ensembles anti-vibratoires de ce type comportant un support anti-vibratoire, notamment tel que celui décrit dans le document FR 2. 789.464. Dans de tels ensembles, les premier et deuxième éléments rigides sont constitués respectivement par un moteur et une caisse de véhicule, les armatures intérieure et extérieure sont sensiblement concentriques, avec le corps en élastomère entre les deux ; l'armature extérieure est soutenue verticalement, éventuellement par l'intermédiaire d'une console d'interconnexion, à la caisse ; et le moteur est fixé à l'armature intérieure, par une vis axiale verticale située sensiblement au centre du corps en élastomère. Le moteur est donc supporté élastiquement sur l'armature extérieure en un point d'ancrage relativement éloigné de la caisse. De tels ensembles donnent entière satisfaction, mais il arrive que l'on souhaite encore augmenter leur efficacité à amortir des vibrations. Un but de la présente invention est de fournir un ensemble anti-vibratoire permettant de satisfaire ce souhait. A cet effet, l'invention propose un ensemble antivibratoire du type indiqué ci-dessus dans lequel l'armature intérieure s'étend longitudinalement, dans une deuxième direction horizontale, entre une première extrémité située hors du caisson et une deuxième extrémité située dans le caisson et apte à venir en butée contre le deuxième élément rigide pour limiter, dans un premier sens, le déplacement horizontal de l'armature intérieure par rapport à l'armature extérieure, et dans lequel le corps en élastomère coopère avec l'armature extérieure dans une zone affleurant sensiblement une face opposée au passage. Grâce à cette disposition, l'armature intérieure est sensiblement horizontale et repose en partie sur l'armature extérieure dans une région proche de son (ou de ses) point(s) de fixation sur la caisse. Le point d'ancrage est donc situé à proximité de la caisse. On réduit ainsi au maximum l'effet de couple entre le point d'ancrage du moteur et la caisse. L'amplitude des vibrations, pour un même effort exercé par le moteur sur la caisse, est donc diminuée. Dans le présent texte, le qualificatif annulaire ne correspond pas uniquement à une forme circulaire. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on a recours à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : - le caisson comporte une paroi inférieure et une paroi supérieure, sensiblement perpendiculaires à la première direction, ainsi que deux parois latérales, s'étendant entre la paroi inférieure et la paroi supérieure, sensiblement perpendiculairement à une troisième direction, elle-même sensiblement perpendiculaire aux première et deuxième directions, chacune des parois latérales étant munie d'une nervure s'étendant dans la deuxième direction ; - l'armature intérieure comporte deux rebords de butée latérale, chaque rebord de butée latérale s'étendant, dans le caisson, sur un bord longitudinal de l'armature intérieure, dans un plan sensiblement parallèle aux parois latérales, chaque rebord de butée latérale comportant une face externe, au moins en partie recouverte par le corps en élastomère, et chaque rebord de butée latérale limitant le déplacement de l'armature intérieure dans le caisson, dans l'un des deux sens opposés de la troisième direction ; - le passage est entouré d'une cloison s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à la deuxième direction et l'armature intérieure comporte un épaulement s'étendant à partir d'au moins l'un des deux rebords de butée latérale, à proximité du passage, dans un plan perpendiculaire à la deuxième direction, cet épaulement étant apte à coopérer avec la cloison pour limiter le déplacement de l'armature intérieure dans le caisson, dans la deuxième direction, dans un deuxième sens opposé au premier sens, en retenant l'armature intérieure dans le caisson ; - l'armature intérieure comporte, dans le caisson, un bossage ayant une convexité dirigée vers la paroi inférieure, ce bossage étant au moins en partie recouvert par le corps en élastomère limitant et amortissant les déplacements, vers le bas, de l'armature intérieure dans le caisson ; - l'armature intérieure comporte, dans le caisson, une coupelle, destinée à coopérer avec l'armature extérieure, le corps en élastomère étant adhérisé à cette coupelle et cette coupelle comportant des bords calés entre la paroi inférieure et les nervures ; - l'armature intérieure comporte, dans le caisson, un rebord de butée d'extrémité s'étendant au niveau de la deuxième extrémité de l'armature intérieure, dans un plan sensiblement parallèle à la première direction et sensiblement perpendiculaire à la deuxième direction, ce rebord de butée d'extrémité étant au moins en partie recouvert par le corps en élastomère ; - l'ensemble anti-vibratoire est constitué d'une structure de véhicule automobile et d'un moteur, dans lequel le premier élément rigide est constitué par le moteur et le deuxième élément rigide est un longeron de la structure de véhicule automobile ; et - le caisson est fermé, du côté opposé au passage, par le longeron sur lequel le caisson est fixé. Selon un autre aspect, l'invention est un support anti-vibratoire pour réunir les deux éléments rigides d'un ensemble anti-vibratoire tel que mentionné ci-dessus et amortir des vibrations entre ces deux éléments. Selon encore un autre aspect, l'invention est un véhicule automobile comportant un ensemble anti-vibratoire tel que mentionné ci-dessus. Selon encore un autre aspect, l'invention est un procédé de montage d'un ensemble anti-vibratoire tel que mentionné ci-dessus, dans lequel on enfile l'armature interne dans le caisson en présentant la première extrémité de l'armature intérieure, et on ferme le caisson du côté opposé au passage en solidarisant l'armature extérieure au deuxième élément rigide, enfermant et retenant une partie de l'armature intérieure, cette partie étant celle sur laquelle est adhérisé le corps en élastomère. D'autres aspects, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit d'un de ses modes de réalisation. L'invention sera également mieux comprise à l'aide des références aux dessins sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement, en perspective , un support anti-vibratoire pour réunir deux éléments rigides d'un ensemble anti-vibratoire conforme à la présente invention ; - la figure 2 représente schématiquement, en perspective, l'armature intérieure du support antivibratoire représenté sur la figure 1 ; - la figure 3 représente schématiquement, en perspective partiellement arrachée, vu de dessus, un ensemble anti-vibratoire comprenant le support antivibratoire représenté à la figure 1 ; - la figure 4 est une coupe schématique, selon un plan vertical, du support anti-vibratoire représenté à la figure 1 ; - la figure 5 est une autre coupe schématique, selon un autre plan vertical du support anti-vibratoire représenté à la figure 1 ; et - la figure 6 est encore une autre coupe schématique, selon encore un autre plan vertical du support anti-vibratoire représenté à la figure 1. L'ensemble anti-vibratoire conforme à la présente invention, comporte un premier et un deuxième éléments rigides, ainsi qu'un support anti-vibratoire pour réunir ces deux éléments. Dans le mode de réalisation de l'invention décrit ci-dessous, à titre d'exemple et de manière non limitative, en relation avec les figures, l'ensemble anti-vibratoire 1 comprend une structure de véhicule automobile et un moteur 2, dans lequel le premier élément rigide est constitué par le moteur 2 et le deuxième élément rigide est constitué par un longeron 3 de la structure du véhicule automobile. En référence à la figure 1, le support 4 antivibratoire comporte une armature intérieure 5 et une armature extérieure 6 rigides, en métal, ainsi qu'un corps en élastomère 7. Le support anti-vibratoire soutient le moteur 2 dans une direction verticale Z . Comme représentée sur les figures 1 et 2, l'armature extérieure 6 comporte une plaque de fixation 8 et un caisson 9. La plaque de fixation 8 s'étend dans un plan vertical parallèle à la direction verticale Z et à une direction horizontale X. Elle est destinée à être mise en place sur le longeron 3 grâce à des tétons 10 et fixée à celui-ci, d'une manière classique, grâce à des boulons 11. La plaque de fixation 8 comporte une ouverture 12 sensiblement rectangulaire. Le caisson 9 a une forme annulaire parallélépipédique. Il comporte une face ouverte 13 en correspondance de l'ouverture 12, ainsi qu'une cloison 14, parallèle à la face ouverte 13, opposée à cette dernière et comportant un passage 15 destiné à être traversé par l'armature intérieure 5. Il comporte également une paroi inférieure 16 et une paroi supérieure 17, sensiblement perpendiculaires à la direction Z, ainsi que deux parois latérales 18, s'étendant entre la paroi inférieure 16 et la paroi supérieure 17, sensiblement perpendiculairement à la direction X (voir également figure 4). Une nervure 19, en saillie vers l'intérieur du caisson 9, s'étend sensiblement au niveau des 2/5 inférieurs de chacune des parois latérales 18 et sensiblement longitudinalement dans une direction Y, perpendiculaire aux directions X et Z. Comme représentée sur les figures 1, 2 et 3, l'armature intérieure 5 s'étend longitudinalement, dans la direction Y, entre une première extrémité 20et une deuxième extrémité 21. L' armature intérieure 5 comporte une première partie 22 en forme de gorge, vers la première extrémité 20, et une deuxième partie 23 creuse et recouverte du corps en élastomère 7, vers la deuxième extrémité 21. La première partie 22 est fixée, d'une manière classique, au moteur 2, par des boulons 24. La deuxième partie 23 comporte un fond 25, deux rebords de butée latérale 26, un rebord de butée d'extrémité 27, deux épaulements 28 et un bossage 29 (voir également figures 4 à 6). Chaque rebord de butée latérale 26 s'étend, à partir du fond 25 vers le bord supérieur 30 de la deuxième partie 23, dans un plan sensiblement parallèle aux parois latérales 18. Le rebord de butée d'extrémité 27 s'étend, à partir du fond 25 vers le bord supérieur 30 de la deuxième partie 23, entre les deux rebords de butée latérale 26, au niveau de la deuxième extrémité 21 de l'armature intérieure 23, dans un plan sensiblement perpendiculaire à la direction Y. Chaque épaulement 28prolonge un rebord de butée latérale 26, vers l'intérieur du caisson 9, dans un plan perpendiculaire à la direction Y, au niveau de la jonction entre la première partie 22 et la deuxième partie 23 de l'armature intérieure 6. Chaque épaulement 28 s'étend à partir du fond 25 vers le bord supérieur 30 de la deuxième partie 23. Le bossage 29 est formé dans le fond 25 de la deuxième partie 23. Il présente une convexité dirigée vers la paroi inférieure 16. Le corps en élastomère 7 recouvre entièrement la deuxième partie 23 à laquelle il est adhérisé. Il comporte des protubérances latérales 31, une protubérance d'extrémité 32, des protubérances d'épaulement 33, une protubérance inférieure 34 et une protubérance supérieure 35 correspondant à des surépaisseurs de matière de l'élastomère, respectivement au niveau de chaque rebord de butée latérale 26, du rebord de butée d'extrémité 27, de chaque épaulement 28, du bossage 29 et du bord supérieur 30 de la deuxième partie 23. Ces protubérances 31,32, 33,34, 35 s'étendent à partir du rebord de butée d'extrémité 27, de chaque rebord de butée latérale 26, de chaque épaulement 28 et du bossage 29, en direction du longeron 3, ou des parois 16,17, 18 ou de la cloison 14 du caisson 9. Ces protubérances 31,32, 33,34, 35 amortissent les déplacements relatifs entre, respectivement, chaque rebord de butée latérale 26 et la paroi latérale 18 en regard, le rebord de butée d'extrémité 27 et le longeron 3, chaque épaulement 28 et la cloison 14, le bossage 29 et la paroi inférieure 16, ainsi que le bord supérieur 30de la deuxième partie 23 et la paroi supérieure 17. L'armature intérieure 5 comporte, en outre, une coupelle 36 destinée à coopérer avec l'armature extérieure 6. Cette coupelle 36 recouvre le dessous du corps en élastomère 7. Cette coupelle 36 comporte un fond 37, des flancs 38 et un bord 39. Le fond 39 s'étend sensiblement parallèlement à la paroi inférieure 16. Il est ouvert en regard de la protubérance recouvrant le bossage 29. Les flancs 38 s'étendent en prolongement du fond 37, parallèlement respectivement aux parois latérales 26, au longeron 3 et à la cloison 14. Le bord 39 prolonge les flancs 38 parallèlement à la paroi inférieure 16. La hauteur des flancs 38 est telle que le niveau supérieur du bord 39 est calé, au niveau des parois latérales 16, sous les nervures 19, tandis que le fond 37 est en appui sur la paroi inférieure 16. L'armature intérieure 5 et l'armature extérieure 6 sont assemblées en introduisant en premier dans le caisson 9 la première partie 22. La coupelle 36 est ensuite emmanchée en force dans le caisson 9. Le caisson 9 est refermé en fixant la plaque de fixation 8 sur le longeron 3. Le longeron 3 obture alors la face ouverte 13. Cette disposition évite la fixation par vissage entre armature intérieure 5 et armature extérieure 6. Grâce aux dispositions indiquées ci-dessus, et comme illustré par les figures 4,5 et 6, il est possible de limiter des déplacements relatifs de l'armature intérieure et de l'armature extérieure, dans les deux sens des trois directions X , Y et Z. La figure 4 montre que les déplacements de l'armature intérieure 5 par rapport à l'armature extérieure 6, dans les deux sens de la direction Z sont amortis par les protubérances supérieure 35 et inférieure 34, tandis que les déplacements, dans la direction X, de l'armature intérieure 5 vers les parois latérales 18, sont amortis par les protubérances latérales 31. L'architecture des butées latérales (protubérances latérales 31 par rapport aux parois latérales 18) permet une meilleure progressivité des limitations et un meilleur filtrage des vibrations sous couple dans le plan X-Y. La figure 5 montre que les déplacements de l'armature intérieure 5 par rapport à l'armature extérieure 6, dans les deux sens de la direction Z, sont amortis par les protubérances supérieure 38 et inférieure 34, tandis que le déplacement de l'armature intérieure 5 vers le longeron 3 est amorti, dans un premier sens de la direction Y, par la protubérance d'extrémité 32. Cette figure illustre également le fait que le corps en élastomère 7 coopère avec l'armature extérieure 6, par l'intermédiaire de la coupelle 36, dans une zone affleurant sensiblement la face ouverte 13, donc à proximité du longeron 3. Ainsi, le centre élastique du support anti-vibratoire 4 se trouve rapproché du longeron 3. Cette architecture permet de limiter les couples entre le moteur 2 et le longeron 3 et de diminuer l'amplitude des vibrations par rapport à ce que l'on observe, pour un même effort, dans les ensembles anti-vibratoires de l'art antérieur. La figure 6 montre que les déplacements de l'armature intérieure 5 par rapport à l'armature extérieure 6, dans le deuxième sens de la direction Y, sont amortis par les protubérances d'épaulement 33. L'invention ne se limite nullement au mode de réalisation présenté ci-dessus. Elle embrasse également de nombreuses variantes. Par exemple, le corps en élastomère peut être complété d'une cale hydraulique avec deux chambres remplies de liquide et séparées l'une de l'autre par un passage étranglé. REVENDICATIONS 1.Ensemble anti-vibratoire comprenant des premier (2) et deuxième (3) éléments rigides et un support antivibratoire (4) pour réunir ces deux éléments (2,3), amortir des vibrations entre ces deux éléments (2,3) et supporter une charge (2) selon une première direction verticale (Z), le support (4) comportant lui-même : - deux armatures rigides (5,6) respectivement intérieure et extérieure, adaptées pour être reliées respectivement avec les premier (2) et deuxième (3) éléments rigides, l'armature extérieure (6) formant un caisson (9) ayant une forme annulaire entourant l'armature intérieure (5) et comportant un passage (15) traversé par l'armature intérieure (5), et - un corps en élastomère (7) assurant une liaison entre l'armature intérieure (5) et l'armature extérieure (6) , caractérisé par le fait que : - l'armature intérieure (5) s'étend longitudinalement, dans une deuxième direction horizontale (Y), entre une première extrémité (20) située hors du caisson (9) et une deuxième extrémité (21) située dans le caisson (9) et apte à venir en butée contre le deuxième élément rigide (3) pour limiter, dans un premier sens, le déplacement horizontal de l'armature intérieure (5) par rapport à l'armature extérieure (6), et - le corps en élastomère (7) coopère avec l'armature extérieure (6) dans une zone affleurant sensiblement une face (13) opposée au passage (15). 2.Ensemble anti-vibratoire selon la revendication 1, dans lequel le caisson (9) comporte une paroi inférieure (16) et une paroi supérieure (17), sensiblement perpendiculaires à la première direction (Z), ainsi que deux parois latérales (18), s'étendant entre la paroi inférieure (16) et la paroi supérieure (17), sensiblement perpendiculairement à une troisième direction (X), elle-même sensiblement perpendiculaire aux première (Z) et deuxième (Y) directions, chacune des parois latérales (18) étant munie d'une nervure (19) s'étendant dans la deuxième direction (Y). 3.Ensemble anti-vibratoire selon la revendication 2, dans lequel l'armature intérieure (5) comporte deux rebords de butée latérale (26), chaque rebord de butée latérale (26) s'étendant, dans le caisson (9), sur un bord longitudinal de l'armature intérieure (5), dans un plan sensiblement parallèle aux parois latérales (18), chaque rebord de butée latérale (26) comportant une face externe, au moins en partie recouverte par le corps en élastomère (7), et chaque rebord de butée latérale (26) limitant le déplacement de l'armature intérieure (5) dans le caisson (9), dans l'un des deux sens opposés de la troisième direction (X). 4.Ensemble anti-vibratoire selon la revendication 3, dans lequel le passage (15) est entouré d'une cloison (14) s'étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à la deuxième direction (Y) et l'armature intérieure (5) comporte un épaulement (28) s'étendant à partir d'au moins l'un des deux rebords de butée latérale (26), à proximité du passage (15), dans un plan perpendiculaire à la deuxième direction (Y), cet épaulement (28) étant apte à coopérer avec la cloison (14) pour limiter le déplacement de l'armature intérieure (5) dans le caisson (9), dans la deuxième direction (Y), dans un deuxième sens opposé au premier sens, en retenant l'armature intérieure (5) dans le caisson (9). 5. Ensemble anti-vibratoire selon l'une des revendications 2 à 4, dans lequel l'armature intérieure (5) comporte, dans le caisson (9), un bossage (29) ayant une convexité dirigée vers la paroi inférieure (16), ce bossage (29) étant au moins en partie recouvert par le corps en élastomère (7) limitant et amortissant les déplacements, vers le bas, de l'armature intérieure (5) dans le caisson (9) . 6. Ensemble anti-vibratoire selon l'une des revendications 2 à 5, dans lequel l'armature intérieure (5) comporte, dans le caisson (9), une coupelle (36), destinée à coopérer avec l'armature extérieure (6), le corps en élastomère (7) étant adhérisé à cette coupelle (36) et cette coupelle (36) comportant des bords (39) calés entre la paroi inférieure (16) et les nervures (19). 7.Ensemble anti-vibratoire selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'armature intérieure (5) comporte, dans le caisson (9), un rebord de butée d'extrémité (27) s'étendant au niveau de la deuxième extrémité (21) de l'armature intérieure (5), dans un plan sensiblement parallèle à la première direction (Z) et sensiblement perpendiculaire à la deuxième direction (Y), ce rebord de butée d'extrémité (27) étant au moins en partie recouvert par le corps en élastomère (7). 8.Ensemble anti-vibratoire selon l'une des revendications précédentes, comprenant une structure de véhicule automobile et un moteur (2), dans lequel le premier élément rigide est constitué par le moteur (2) et le deuxième élément rigide est un longeron (3) de la structure de véhicule automobile. 9. Ensemble anti-vibratoire selon la revendication 8, dans lequel le caisson (9) est fermé, du côté opposé au passage (15), par le longeron (3) sur lequel le caisson (9) est fixé. 10. Support anti-vibratoire pour réunir les deux éléments rigides (2,3) d'un ensemble anti-vibratoire selon l'une des revendications précédentes et amortir des vibrations entre ces deux éléments (2,3). 11. Véhicule automobile comportant un ensemble antivibratoire selon l'une des revendications précédentes. 12. Procédé de montage d'un ensemble anti-vibratoire selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel on enfile l'armature interne (5) dans le caisson (9) en présentant en premier dans le caisson (9), la première extrémité (20) de l'armature intérieure (5), et on ferme le caisson (9) du côté opposé au passage (15) en solidarisant l'armature extérieure (6) au deuxième élément rigide (3), enfermant et retenant une partie (23) de l'armature intérieure (5), cette partie (23) étant celle sur laquelle est adhérisé le corps en élastomère (7).