Brevet FR2855225A1 — publié le 20041126

Support antivibratoire hydraulique à commande pneumatique. La présente invention est relative aux supports antivibratoires hydrauliques à commande pneumatique. Plus particulièrement, l'invention concerne un support antivibratoire hydraulique destiné à être interposé aux fins d'amortissement entre des premier et deuxième éléments rigides, ce support antivibratoire comprenant: - des première et deuxième armatures destinées à 10 être fixées aux deux éléments rigides, - une cloison rigide, - un corps en élastomère qui relie entre elles les deux armatures et qui délimite, avec la cloison rigide, une chambre de travail remplie de liquide, - au moins une paroi souple formant des première et deuxième poches qui délimitent respectivement, avec ladite cloison rigide, une chambre de compensation et une chambre hydraulique supplémentaire adjacentes remplies de liquides, la chambre de compensation étant reliée à la 20 chambre de travail par un premier passage étranglé rempli de liquide qui présente une première fréquence de résonance inférieure à 20 Hz, et la chambre hydraulique supplémentaire étant reliée à la chambre de travail par un deuxième passage étranglé qui présente une deuxième 25 fréquence de résonance comprise entre 20 et 80 Hz, et une chambre pneumatique étanche étant formée autour de la deuxième poche de la paroi souple en élastomère, un passage d'air étant prévu pour relier la chambre pneumatique au moins à une source de dépression. Le document EP-A-1 176 336 décrit un exemple d'un tel support hydraulique, dans lequel la chambre de compensation et la chambre hydraulique supplémentaire sont juxtaposées de façon non concentrique. Ce support antivibratoire donne entière satisfaction quant à son 35 fonctionnement, mais présente l'inconvénient d'impliquer des formes de pièces relativement complexes donc coûteuses. La présente invention a notamment pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet, selon l'invention, un support antivibratoire du genre en question est caractérisé en ce que la chambre de compensation entoure la chambre hydraulique supplémentaire. Grâce à ces dispositions, l'ensemble du support antivibratoire peut avoir une forme plus simple que dans le document susmentionné, notamment une forme axisymétrique. De plus, dans le support antivibratoire selon l'invention, la réalisation des premier et deuxième 10 passages étranglés est plus facile et que dans le document susmentionné et le dimensionnement du deuxième passage étranglé peut être plus facilement dimensionné de façon optimale pour obtenir la deuxième fréquence de résonance souhaitée. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - les première et deuxième poches sont délimitées par la même paroi souple et le support antivibratoire 20 comporte un godet qui délimite ladite chambre pneumatique, ce godet présentant une paroi latérale annulaire qui est en appui contre la paroi souple et applique localement cette paroi souple contre la cloison rigide en séparant ainsi ladite chambre de compensation de la chambre hydraulique 25 supplémentaire; - le godet est formé d'une seule pièce avec un couvercle rigide qui recouvre ladite paroi souple; - la cloison rigide est dotée d'un clapet de découplage annulaire disposé autour du deuxième passage 30 étranglé, ce clapet de découplage étant formé par une membrane souple en élastomère qui sépare la chambre de travail et la chambre de compensation et qui est adaptée pour vibrer avec un débattement limité entre ces deux chambres; - la cloison rigide comporte deux grilles communiquant respectivement avec la chambre de travail et la chambre de compensation pour limiter le débattement de la membrane, la paroi annulaire du godet étant disposée radialement à l'intérieur de la grille qui communique avec la chambre de compensation, en regard d'une partie pleine appartenant à ladite cloison rigide; - le deuxième passage étranglé s'étend sensiblement parallèlement à l'axe central; - le corps en élastomère, la paroi souple et au moins le deuxième passage étranglé ont des formes axisymétriques centrées sur l'axe central. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue schématique d'un 15 véhicule automobile dont le moteur est porté par au moins un support antivibratoire hydraulique, - la figure 2 est une vue en coupe verticale du support antivibratoire du véhicule de la figure 1, selon une première forme de réalisation de l'invention, dans un 20 état de fonctionnement correspondant au régime de ralenti du moteur, - la figure 3 est une vue de détail montrant une partie du support antivibratoire dans une deuxième forme de réalisation de l'invention, - et la figure 4 est une vue similaire à la figure 2, montrant un support antivibratoire selon une troisième forme de réalisation de l'invention. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. La figure 1 représente un véhicule automobile V dont la caisse C supporte un moteur M au moyen d'au moins un support antivibratoire hydraulique S tel que par exemple celui représenté sur la figure 2 pour une première forme de réalisation de l'invention. Ce support antivibratoire S comporte: - une première armature rigide 1 présentant la forme d'une embase métallique solidaire d'un goujon 2 qui est dirigé vers le haut selon un axe central vertical Z et qui est destiné à être fixé par exemple au moteur M du véhicule, - une deuxième armature rigide 3, par exemple métallique, qui est destinée à être fixée par exemple à la 5 caisse C du véhicule et qui comporte notamment une couronne 4, - et un corps en élastomère 5 capable de supporter notamment les efforts statiques dus au poids du moteur M, ce corps en élastomère pouvant présenter par exemple une 10 forme de cloche qui s'étend entre un sommet surmoulé et adhérisé sur l'embase 1 et une base annulaire surmoulée et adhérisée sur la couronne 4. Par ailleurs, le support S comporte en outre un couvercle de protection inférieur 6, réalisé par exemple en 15 métal ou le cas échéant en matière plastique. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le couvercle 6 comporte un fond 7 sensiblement horizontal qui peut présenter, par exemple en son centre, un raccord pneumatique 8, et qui est prolongé vers le haut par une 20 paroi latérale 9 terminée par une bride extérieure 10 annulaire. Le couvercle 6 forme également, en correspondance avec le raccord pneumatique 8, un godet 11 qui présente une paroi latérale annulaire 12 s'étendant vers le haut à 25 partir du fond 7 et qui délimite intérieurement une chambre pneumatique P communicant avec le raccord pneumatique 8 susmentionné. Par ailleurs, la deuxième armature 3 est solidaire d'une cloison rigide 13, qui s'étend perpendiculairement à 30 l'axe Z et qui est serrée entre la base du corps en élastomère 5 et la bride 10 du couvercle 6, la périphérie d'une fine paroi souple 14, réalisée par exemple en élastomère, étant interposée entre la bride 10 et la cloison 13. Ce serrage peut être obtenu par exemple par 35 sertissage de pattes 4a de la couronne 4 sous la bride 10. Cette cloison rigide délimite, avec le corps en élastomère 5, une chambre de travail hydraulique A remplie de liquide. De plus, à l'opposé de la chambre de travail A, la cloison rigide 13 délimite, avec une fine paroi souple 14 qui peut être réalisée notamment en élastomère, une chambre de compensation hydraulique annulaire B et une chambre hydraulique supplémentaire E située au centre de la chambre de compensation B. La chambre de compensation B est remplie de liquide et communique avec la chambre de travail A par un premier passage étranglé C lui-même rempli de liquide, qui est délimité par exemple à l'intérieur de la cloison 13 et qui 10 est dimensionné pour présenter une fréquence de résonance inférieure par exemple à 20 Hz. La chambre hydraulique supplémentaire E, quant à elle, est également remplie de liquide et communique avec la chambre de travail A par un deuxième passage étranglé D lui-même rempli de liquide, qui 15 peut être par exemple un passage cylindrique s'étendant selon l'axe vertical Z, et qui peut être dimensionné pour présenter une fréquence de résonance comprise par exemple entre 20 et 80 Hz. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, la 20 cloison rigide 13 comprend une coque évidée 15, réalisée par exemple en alliage léger ou en matière plastique, et une tôle plate 16 qui recouvre la coque 15 vers la chambre de travail A et peut être fixée à ladite coque par sertissage, par appui de la base du corps en élastomère, ou 25 autre. Dans cet exemple, la coque évidée 15 présente, à sa périphérie extérieure, une gorge 17 ouverte vers le haut, qui délimite le premier passage étranglé C avec la tôle 16, lequel premier passage étranglé C communique d'une part, 30 avec la chambre de travail A par un évidement 18 ménagé dans la tôle 16, et d'autre part, avec la chambre de compensation B par un évidement ménagé dans la cloison 15 (non représenté). Par ailleurs, la coque évidée 15 présente, 35 radialement à l'intérieur du premier passage étranglé C, un logement annulaire 19 dans lequel est disposée une membrane annulaire 20 en élastomère qui est adaptée pour pouvoir vibrer parallèlement à l'axe Z avec un faible débattement (par exemple inférieur à 0,5 mm) entre deux grilles 21, 22 qui sont ménagées respectivement dans la partie inférieure de la coque évidée 15 et dans la tôle 16, ces grilles 21, 22 communicant respectivement avec la chambre de 5 compensation B et avec la chambre de travail A. La membrane annulaire 20 et les grilles 21, 22 constituent ainsi un clapet de découplage 23. Enfin, la coque 15 présente en son centre un évidement 24 qui délimite le deuxième passage étranglé D 10 susmentionné, qui est séparé radialement de la grille 21 par une partie pleine 25 contre laquelle l'extrémité libre de la paroi annulaire 12 du godet 11 vient serrer une portion annulaire de la paroi souple 14. Cette paroi souple 14 forme ainsi deux poches souples aisément déformables 26, 15 27 qui délimitent respectivement la chambre de compensation B et la chambre hydraulique supplémentaire E susmentionnées. Enfin, le raccord pneumatique 8 communique avec une vanne à trois voies 28 qui est adaptée pour faire 20 communiquer la chambre pneumatique P soit avec une source de dépression 29 (DEP.) prévue dans le véhicule (pompe à vide, éventuellement circuit de vide utilisé pour l'assistance de freinage du véhicule, ou autre), soit avec l'atmosphère. La vanne à trois voies 28 peut être constituée avantageusement par une électrovanne commandée par un circuit électronique de commande 30 (CALC.) tel que par exemple le calculateur de bord du véhicule, lui-même raccordé à un capteur 31 (RPM) donnant le régime du moteur. 30 Ainsi, lorsque le moteur du véhicule fonctionne au ralenti, c'est-à-dire lorsque le capteur 31 indique un régime inférieur à une limite prédéterminée correspondant par exemple à une fréquence de vibrations comprise entre 20 et 100 Hz, le circuit de commande 30 actionne la vanne 28 35 pour qu'elle fasse communiquer la chambre pneumatique P avec l'atmosphère, comme représenté sur la figure 2. Dans ce mode de fonctionnement, les vibrations du moteur M sont transmises à la chambre de travail A par le corps en élastomère 5, ce qui provoque des fluctuations de volume de ladite chambre de travail qui sont absorbées: - pour une faible partie par le clapet de découplage 17 oscillant entre les deux grilles 13, 15, - et pour une large partie par les déformations de la chambre hydraulique supplémentaire E: compte tenu de la fréquence de résonance du deuxième passage étranglé D qui correspond sensiblement à la fréquence des vibrations émises par le moteur au ralenti, ledit passage étranglé D 10 est alors le siège de phénomènes de résonance qui permettent d'amortir efficacement les vibrations du moteur. Dans ce régime, il est également possible de commander la vanne 28 de façon qu'elle mette alternativement la chambre pneumatique en dépression et à 15 la pression atmosphérique, de façon à générer des contrevibrations aptes à réduire l'effet des vibrations du moteur. En revanche, pendant le roulage du véhicule, c'està-dire pour un régime moteur supérieur à ladite limite 20 prédéterminée, le circuit de commande 26 actionne de préférence la vanne 28 de façon que la chambre pneumatique P communique en permanence avec la source de dépression 29, de sorte que la poche souple 27 est alors maintenue appliquée contre la surface intérieure du godet 11. Dans ce mode de fonctionnement, tout se passe comme si la chambre hydraulique supplémentaire E n'existait plus, et le support antivibratoire fonctionne de façon classique: - d'une part, en filtrant les vibrations de faible 30 amplitude (par exemple inférieure à 0,5 ou 1 mm) et de relativement grande fréquence (par exemple, supérieure à 20 Hz), au moyen du clapet 17, - et d'autre part, en amortissant les vibrations de faible fréquence (par exemple inférieure à 20 Hz) et de 35 grande amplitude (par exemple, supérieure à 1 mm) par les transferts de liquide entre les chambres de compensation A et B à travers le passage étranglé C. Dans la deuxième forme de réalisation de l'invention, représentée sur la figure 3, le fond 6 n'est pas formé d'une seule pièce avec le godet 11, mais ledit godet est au contraire rapporté au dessus du fond 7 du couvercle 6. Dans cette forme de réalisation, le raccord 5 pneumatique 8 peut éventuellement être disposé latéralement et traverser la paroi latérale 9 du couvercle 6, et une vis 32 peut le cas échéant traverser le fond 7 du couvercle 6, par exemple pour permettre la fixation du couvercle 6 et de la deuxième armature 3 sur la caisse du véhicule, ou autre. 10 Dans cette deuxième forme de réalisation de l'invention, tous les autres éléments décrits précédemment en regard de la première forme de réalisation restent inchangés. Par ailleurs, dans la troisième forme de réalisation de l'invention, représentée sur la figure 4, la 15 cloison rigide 13 est composée de deux coques évidées 33, 34 réalisées par exemple en alliage léger ou en matière plastique et délimitant chacune un étage du premier passage étranglé C. Dans cette troisième forme de réalisation, le premier passage étranglé C est disposé radialement entre le 20 clapet de découplage 23 et le deuxième passage étranglé D. Ledit passage étranglé C peut par exemple être délimité par un premier canal 35 formé dans la coque évidée 33, qui communique avec la chambre de compensation B (par un évidement non visible sur la coupe de la figure 3), et par 25 un deuxième canal 36 qui est délimité par la coque évidée 34 et qui communique d'une part, avec le premier canal 35 et d'autre part, avec la chambre de travail A (par deux évidements non visibles sur la coupe de la figure 3). De plus, le deuxième passage étranglé D est alors 30 délimité par la coque 33 dans sa partie inférieure et par la coque 34 dans sa partie supérieure, et les grilles 37, 38 du clapet de découplage appartiennent respectivement aux coques 33, 34. Tous les autres éléments décrits précédemment en regard de la première forme de réalisation 35 restent inchangés. Dans toutes les formes de réalisation de l'invention, le corps en élastomère 5, la couronne 4, la paroi souple 14, le deuxième passage étranglé, le godet 11 et le couvercle 6 peuvent avantageusement (mais non obligatoirement) présenter des formes axisymétriques centrées sur l'axe Z. REVENDICATIONS 1. Support antivibratoire hydraulique destiné à être interposé aux fins d'amortissement entre des premier 5 et deuxième éléments rigides, ce support antivibratoire comprenant: - des première et deuxième armatures (1, 3) destinées à être fixées aux deux éléments rigides, - une cloison rigide (13), - un corps en élastomère (5) qui relie entre elles les deux armatures (1, 3) et qui délimite, avec la cloison rigide, une chambre de travail (A) remplie de liquide, - au moins une paroi souple (14) formant des première et deuxième poches (26, 27) qui délimitent 15 respectivement, avec ladite cloison rigide (13) , une chambre de compensation (B) et une chambre hydraulique supplémentaire (E) adjacentes remplies de liquides, la chambre de compensation (B) étant reliée à la chambre de travail (A) par un premier passage étranglé (C) rempli de 20 liquide qui présente une première fréquence de résonance inférieure à 20 Hz, et la chambre hydraulique supplémentaire (E) étant reliée à la chambre de travail (A) par un deuxième passage étranglé (D) qui présente une deuxième fréquence de résonance comprise entre 20 et 80 Hz, 25 et une chambre pneumatique (P) étanche étant formée autour de la deuxième poche (27) de la paroi souple en élastomère, un passage d'air étant prévu pour relier la chambre pneumatique (P) au moins à une source de dépression (29), caractérisé en ce que la chambre de compensation (B) 30 entoure la chambre hydraulique supplémentaire (E). 2. Support antivibratoire selon la revendication 1, dans lequel les première et deuxième poches (26, 27) sont délimitées par la même paroi souple (14) et le support antivibratoire comporte un godet (11) qui délimite ladite 35 chambre pneumatique (P), ce godet présentant une paroi latérale annulaire (12) qui est en appui contre la paroi souple (14) et applique localement cette paroi souple contre la cloison rigide (13) en séparant ainsi ladite chambre de compensation (B) de la chambre hydraulique supplémentaire (E). 3. Support antivibratoire selon la revendication 2, dans lequel le godet (11) est formé d'une seule pièce avec 5 un couvercle rigide (6) qui recouvre ladite paroi souple (14). 4. Support antivibratoire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la cloison rigide (13) est dotée d'un clapet de découplage (23) 10 annulaire disposé autour du deuxième passage étranglé (D), ce clapet de découplage étant formé par une membrane souple (20) en élastomère qui sépare la chambre de travail (A) et la chambre de compensation (B) et qui est adaptée pour vibrer avec un débattement limité entre ces deux chambres. 15 5. Support antivibratoire selon la revendication 4 et la revendication 2, dans lequel la cloison rigide (13) comporte deux grilles (21, 22; 37, 38) communiquant respectivement avec la chambre de travail (A) et la chambre de compensation (B) pour limiter le débattement de la 20 membrane (20), la paroi annulaire (12) du godet étant disposée radialement à l'intérieur de la grille (21; 37) qui communique avec la chambre de compensation (B), en regard d'une partie pleine (25) appartenant à ladite cloison rigide (13). 6. Support antivibratoire selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième passage étranglé (D) s'étend sensiblement parallèlement à l'axe central (Z). 7. Support antivibratoire selon l'une quelconque 30 des revendications précédentes, dans lequel le corps en élastomère (5), la paroi souple (14) et au moins le deuxième passage étranglé (D) ont des formes axisymétriques centrées sur l'axe central (Z).