FR2551161A1

FR2551161A1 - Manchonnage elastique a remplissage de fluide pour l'amortissement des vibrations

Info

Publication number: FR2551161A1
Application number: FR8413169A
Authority: FR
Inventors: Keizo Konishi
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1983-08-27
Filing date: 1984-08-24
Publication date: 1985-03-01
Also published as: DE3431460A1; DE3431460C2; US4605207A; JPS6049147A; FR2551161B1; JPH0213180B2

Abstract

STRUCTURE DE MANCHONNAGE ELASTIQUE A REMPLISSAGE DE FLUIDE DANS LAQUELLE UN ELEMENT ELASTIQUE 8 EST INTERPOSE ENTRE UN MANCHON INTERIEUR 4 ET UN MANCHON EXTERIEUR 6 ESPACES D'UNE DISTANCE RADIALE PREDETERMINEE. L'ELEMENT ELASTIQUE COMPORTE DES PARTIES 10 DEFINISSANT AU MOINS PARTIELLEMENT DES CHAMBRES DE FLUIDE 16 REMPLIES D'UN FLUIDE INCOMPRESSIBLE ET MAINTENUES EN COMMUNICATION RECIPROQUE PAR UN ORIFICE 18, 22. UNE PIECE D'ARRET RADIALE 26, RIGIDE ET NON FIXEE, EST LOGEE DANS AU MOINS UNE DES CHAMBRES 16 ET PEUT SE DEPLACER DANS CELLE-CI. LA PIECE 26 PEUT VENIR EN BUTEE SUR DES SURFACES 24, 14 QUI DEFINISSENT LADITE CHAMBRE DE FLUIDE, DE FACON A EMPECHER UN DEPLACEMENT EXCESSIF DES MANCHONS INTERIEUR ET EXTERIEUR 4, 6 L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE, DANS UNE DIRECTION RADIALE PERPENDICULAIRE AUX AXES DESDITS MANCHONS.

Description

2 '55116 1

La présente invention se rapporte, d'une manière générale, à des perfectionnements d'une structure de manchonnage à remplissage de fluide, pour l'amortissement ou la non transmission des vibrations; elle vise, plus par5 ticulièrement, une telle structure de manchonnage à remplissage de fluide qui comporte des moyens de protection d'un élément élastique contre une déformation ou contrainte

excessive et qui a une excellente durée de vie.

Dans la technique des systèmes de suspension uti10 lisables, par exemple, sur un véhicule automobile, divers types d'organes de suspension sous la forme de bras, tiges, biellettes, etc sont reliés au châssis du véhicule pour suspendre un différentiel,des roues et d'autres parties analogues du véhicule,de manière à ce que les organes de suspension puissent pivoter dans diverses directions Pour amortir ou absorber les vibrations, des amortisseurs ou isolateurs de suspension, sous la forme de manchonnages, sont couramment utilisés pour les jonctions pivotantes aux deux extrémités de chaque organe de suspension Il est éga20 lement connu d'utiliser des manchonnages analogues pour la fixation du moteur, ces manchonnages étant interposés entre un moteur et le châssis du véhicule de manière à limiter la

transmission des vibrations du moteur.

D'une manière générale, une structure de manchon25 nage servant d'amortisseur de vibrations ou d'absorbeur de chocs, telle que le manchonnage de suspension ou la fixation de moteur mentionnés ci-dessus, comprend un manchon métallique intérieur,dans lequel est inséré un axe de pivot approprié pour la suspension du véhicule, un manchon métal30 lique extérieur concentrique au manchon métallique intérieur, et un élément annulaire élastique ou en élastomère qui est

radialement comprimé entre les manchons métalliques intérieur et extérieur, de manière à amortir les vibrations par sa déformation ou sa compression Toutefois, on connatt,de35 puis quelques années, l'utilisation d'une structure de man-

chonnage composite, c'est-à-dire un manchonnage à remplissage de fluide qui est capable de produire un amortissement de vibration requis sans avoir à utiliser un caoutchouc ou

un matériau élastique de coefficient d'amortissement parti5 culièrement élevé pour l'élément élastique.

De façon plus spécifique, un élément élastique, interposé entre les manchons métalliques intérieur et extérieur d'un manchonnage composite tel qu'indiqué ci-dessus, comporte une pluralité de cavités qui coopèrent avec la sur10 face de la paroi intérieure du manchon métallique extérieur pour constituer des poches ou des chambres de fluide qui sont remplies d'un fluide incompressible approprié et qui sont mises en communication de fluide l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'un orifice Le fluide s'écoule 15 par l'orifice, de l'une des chambres de fluide à une autre, lors de la transmission de vibrations au manchonnage, et ainsi l'orifice oppose une résistance à l'écoulement du

fluide, ce qui procure un bon effet d'amortissement.

Bien qu'une telle structure connue de manchonnage 20 composite permette d'obtenir une force désirée d'amortissement fluide au moyen d'une résistance (résistance de viscosité) à l'écoulement du fluide à travers l'orifice, aucune disposition n'est prise pour empêcher un déplacement excessif entre les éléments (manchons) cylindriques intérieur et 25 extérieur,l'un par rapport à l'autre Plus particulièrement, il n'est pas prévu de protection contre la déformation ou la flexion excessive de l'élément élastique ou de l'insert en caoutchouc interposé entre les manchons intérieur et extérieur Dans ces conditions, l'élément élastique est défor30 mé en fonction de la grandeur d'une charge qui lui est appliquée Lors de l'application d'une charge très élevée, l'élément élastique peut subir une déformation (contrainte) excessive et il tend à être détérioré du fait de sa déformation répétitive à un tel degré excessif La structure de manchonnage composite suivant l'art antérieur présente donc

un inconvénient de faible durée de vie en service.

La présente invention a pour objet une structure de manchonnage à remplissage de fluide qui comporte des moyens pour protéger efficacement son élément élastique, par exemple un élément en caoutchouc, contre une déformation excessive lors de l'application d'une charge très

élevée à la structure de manchonnage.

Conformément à l'invention, on obtient une structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide dans 10 laquelle un élément élastique est interposé entre un manchon intérieur et un manchon extérieur disposé radialement vers l'extérieur du manchon intérieur à une distance radiale prédéterminée de celui-ci, l'élément élastique comportant des parties qui définissent au moins partiellement chacune d'une pluralité de chambres de fluide qui sont remplies d'un fluide incompressible et mises en communication les unes avec les autres par un orifice, la structure de manchonnage élastique comprenant une pièce d'arrêt radial indépendante et non fixée, en matière rigide, logée dans 20 au moins l'une de la pluralité de chambres de fluide et mobile dans cette dite chambre, la pièce d'arrêt radial pouvant venir en butée sur des surfaces qui définissent la chambre de fluide, de manière à empêcher un déplacement excessif des manchons intérieur et extérieur l'un par rap25 port à l'autre,dans leur direction radiale perpendiculaire

aux axes des manchons intérieur et extérieur.

Dans la structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide construite comme décrit ci-dessus, le contact de butée de la pièce d'arrêt radial sur la surface 30 intérieure de la chambre de fluide correspondante empêche un déplacement radial relatif des manchons intérieur et extérieur au-delà d'une distance prédéterminée, ce qui protège l'élément élastique interposé contre une grandeur excessive de sa déformation ou de sa contrainte dans la direc35 tion radiale, même dans le cas d'application d'une charge trop grande à la structure de manchonnage élastique Ainsi, la pièce d'arrêt radial permet de protéger effectivement

l'élément élastique contre sa détérioration due à une déformation excessive et contribue à une augmentation sensible 5 de la durée de vie du manchonnage élastique et,par conséquent,de l'ensemble de la structure de manchonnage.

Puisque la pièce d'arrêt radial n'est pas fixée dans la chambre de fluide et peut se déplacer librement dans cette chambre indépendamment des manchons intérieur et 10 extérieur, un déplacement circonférentiel ou par torsion des manchons intérieur et extérieur l'un par rapport à l'autre ne provoque pas de détérioration, par la pièce d'arrêt radial, des parties de l'élément élastique qui définissent au moins une partie de la chambre de fluide Ainsi, la non 15 fixation de la pièce d'arrêt radial permet d'augmenter effectivement la durabilité de l'élément élastique Plus précisément, si une pièce *'arrêt est fixée par exemple à un manchon intérieur, un déplacement relatif par torsion entre le manchon intérieur et un manchon extérieur provoque le 20 déplacement de la pièce d'arrêt avec le manchon intérieur dans la direction circonférentielle des manchons et il en résulte un enfoncement des surfaces des parois latérales de l'élément élastique qui définissent partiellement la chambre de fluide Des actions d'enfoncement répétées de la pièce d'arrêt contre les surfaces des parois de l'élément élastique endommagent ce dernier Au contraire, la pièce d'arrêt radial de la présente structure de manchonnage n'est fixée ni au manchon intérieur ni au manchon extérieur Par conséquent, il ne se produit sensiblement aucun mouvement circon30 férentiel forcé de la pièce d'arrêt lorsque les manchons intérieur et extérieur sont déplacés circonférentiellement l'un par rapport à l'autre Ainsi, la pression de la-pièce d'arrêt contre les surfaces des parois latérales de l'élément élastique et la détérioration qui en résulte sont ré35 duites,de sorte que la durée de vie en service de l'élément s élastique est prolongée, c'est-à-dire que la durabilité de

la structure de manchonnage est augmentée.

Suivant un mode préféré de réalisation de l'invention, la structure de manchonnage comprend une pièce annulaire emmanchée à la presse sur une surface périphérique extérieure du manchon intérieur et l'orifice est constitué par un passage annulaire de fluide défini par une gorge annulaire ménagée dans la surface périphérique extérieure du manchon intérieur et par une surface périphé10 rique intérieure de la pièce annulaire L'orifice comprend également des trous radiaux,dont chacun est prévu à travers une épaisseur de paroi de la pièce annulaire et maintenu en communication avec la gorge annulaire, à une de

ses extrémités, et avec une chambre respective des dites 15 chambres de fluide, à son autre extrémité.

Dans une variante préférée du mode de réalisation ci-dessus, une surface périphérique extérieure de la pièce annulaire, à l'exception d'une région de cette pièce dans laquelle débouche le trou radial, est recouverte d'une 20 couche de caoutchouc Dans ce cas, la pièce d'arrêt radial

peut venir buter sur la couche de caoutchouc.

Conformément à un autre mode avantageux de réalisation de l'invention, la chambre de fluide dans laquelle est placée la pièce d'arrêt radial comporte des faces laté25 rales opposées,définies par les surfaces des parois latérales de l'élément élastique,qui sont parallèles aux axes des manchons intérieur et extérieur La chambre de fluide a une configuration telle qu'une distance circonférentielle entre ses faces latérales opposées (surfaces des parois latérales) 30 diminue progressivement dans la direction radiale, du manchon extérieur vers le manchon intérieur La pièce d'arrêt

radial est généralement de forme arquée suivant sensiblement un arc de cercle du manchon extérieur La longueur circonférentielle de la pièce d'arrêt radial arquée est choi35 sie à une valeur supérieure à ladite distance circonféren-

tielle, mesurée à une position radialement le plus à l'intérieur de la chambre de fluide près du manchon intérieur, mais inférieure à ladite distance circonférentielle, mesurée à une position radialement le plus à l'extérieur de la chambre de fluide près du manchon extérieur. Conformément à un autre mode avantageux de réalisation de l'invention, la chambre de fluide dans laquelle est placée la pièce d'arrêt radial comporte un fond adjacent à une surface périphérique extérieure du manchon inté10 rieur et l'orifice débouche dans le fond de la chambre de fluide Le fond comporte une gorge de communication dont une extrémité communique avec une extrémité ouverte de l'orifice et l'autre extrémité communique avec la chambre de fluide, de sorte que l'orifice est maintenu en communica15 tion avec la chambre de fluide par l'intermédiaire de la gorge de communication même lorsque la pièce d'arrêt radial est en contact de butée avec le fond de la chambre de fluide. Dans une variante préférée du mode de réalisation 20 ci-dessus, la gorge de communication est formée dans une couche de caoutchouc qui recouvre une surface périphérique extérieure d'une pièce annulaire emmanchée à la presse sur

le manchon intérieur L'orifice débouche à une de ses extrémités dans cette pièce annulaire.

Suivant un autre mode avantageux de réalisation de l'invention, une pièce extérieure rigide,de forme cylindrique,est disposée en contact de pression avec une surface périphérique extérieure de l'élément élastique, sauf dans

les régions de celui-ci o sont prévues les chambres de 30 fluide.

Suivant encore un autre mode de réalisation de l'invention, une surface périphérique intérieure du manchon extérieur est recouverte d'une couche de caoutchouc Dans

ce cas, la pièce d'arrêt radial peut venir en butée sur 35 cette couche de caoutchouc.

Outre les dispositions gui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront

de la description qui va suivre.

L'invention sera mieux comprise à l'aide du com5 plément de description ci-après qui se réfère aux dessins

annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation et en coupe transversale,suivant la ligne 1-1 de la figure 2,d'un mode de réalisation d'une structure de manchonnage de suspension 10 conforme à la présente invention; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; et la figure 3 est une vue en plan, à plus grande

échelle, d'un autre mode de réalisation de l'invention.

Il doit être bien entendu, toutefois,que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention dont ils ne constituent en aucune manière une limitation.

Sur les figures 1 et 2, une structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide, conforme à l'invention,est désignée globalement par le repère 2 L'âme ou partie intérieure de la structure de manchonnage 2 comporte un manchon métallique cylindrique intérieur 4, à paroi relati25 vement épaisse, à travers lequel est inséré un axe de pivot supporté par deux équerres fixées à un châssis, une boite d'essieu ou des parties analogues d'un véhicule% Le manchon métallique intérieur 4 constitue l'élément cylindrique intérieur de la structure 2 Un manchon métallique extérieur 30 6,qui constitue l'élément cylindrique extérieur de la structure 2, est disposé radialement vers l'extérieur du manchon métallique intérieur 4, concentriquement à celui-ci, avec une distance radiale prédéterminée entre les manchons Entre

ces manchons métalliques intérieur et extérieur 4 et 6 est 35 interposé un élément en caoutchouc 8, sensiblement annulai-

re, qui constitue l'élément élastique de la structure 2.

L'élément en caoutchouc 8 comporte deux cavités ,10 qui sont prévues dans des parties circonférentielles diamétralement opposées de l'élément 8, de sorte que les cavités 10,10 sont symétriques, par rapport au manchon métallique intérieur 4 Deux anneaux métalliques 12, à paroi relativement mince et à faible largeur, sont placés aux extrémités axialement opposées de l'élément en caoutchouc 8, de sorte que les anneaux métalliques 12 se trouvent de 10 part et d'autre des ouvertures des cavités 10 La surface intérieure du manchon mécanique extérieur 6 est recouverte sensiblement entièrement d'une couche de caoutchouc 14 d'épaisseur appropriée Cette couche de caoutchouc 14 sert de couche élastique pour le manchon métallique extérieur 6. 15 Le manchon métallique extérieur 6, dont la surface intérieure est revêtue de la couche de caoutchouc 14, obture les ouvertures des cavités 10 de l'élément de caoutchouc 8, de façon à coopérer avec l'élément de caoutchouc 8 pour définir deux chambres de fluide 16,16, mutuellement 20 indépendantes, qui sont remplies d'un fluide incompressible approprié, par exemple eau, glycols de polyalkylène, huile de silicone, polymères de faible poids moléculaire et mélanges de ces substances La couche de caoutchouc 14 sur la surface intérieure du manchon métallique extérieur 6 est 25 maintenue en contact de pression avec les anneaux métalliques 12 fixés sur la surface extérieure de l'élément de

caoutchouc 8, ce qui assure une étanchéité au fluide entre le manchon métallique extérieur 6 et les anneaux métalliques 12 et empêche une fuite du fluide incompressible à 30 l'extérieur des chambres de fluide 16,16.

Les deux chambres de fluide 16,16 sont maintenues en communication l'une avec l'autre par l'intermédiaire d'un orifice De façon plus spécifique, une gorge annulaire 18 est ménagée dans la surface périphérique extérieure d'une partie axialement centrale du manchon métallique intérieur 4, tandis qu'une pièce annulaire 20,en métal approprié, est disposée en contact de pression avec la surface extérieure

de la partie centrale du manchon métallique intérieur 4.

Ainsi, la gorge annulaire 18 et la surface intérieure de la 5 pièce annulaire 20 coopèrent pour définir un passage annulaire de fluide ( 18) La pièce annulaire 20 comporte deux troux radiaux 22,22 qui communiquent à une de leurs extrémités avec la gorge ou passage de fluide annulaire 18 et, à leur autre extrémité, avec les deux chambres de fluide 10 16,16 Ainsi, dans ce mode spécifique de réalisation, les deux chambres de fluide 16,16 communiquent l'une avec l'autre par un orifice qui comprend le passage annulaire de

fluide ( 18) et les trous radiaux 22.

La pièce annulaire 20 comporte une première paire 15 de parties circonférentielles diamétralement opposées qui sont maintenues en contact avec la surface intérieure de l'élément en caoutchouc 8, et une deuxième paire de parties circonférentielles diamétralement opposées qui sont situées entre les parties circonférentielles de la première paire. 20 Les parties circonférentielles de la deuxième paire définissent les parois du fond des chambres de fluide respectives 16 et elles sont recouvertes sur toute leur surface,à l'exception de l'ouverture des troux radiaux 22, par des

couches de caoutchouc 24 solidaires de l'élément de caout25 chouc 8 Les couches de caoutchouc 24 pour le manchon métallique intérieur 4 sont situées en face des couches de caoutchouc 14 du manchon métallique extérieur 6.

Comme on le voit clairement sur la figure 2, les surfaces des parois de l'élément de caoutchouc 8 qui défi30 nissent les extrémités opposées de chaque chambre de fluide 16 (cavité 10), vue dans la direction axiale de l'élément de caoutchouc 8, sont parallèles l'une à l'autre et perpendiculaires à l'axe du manchon métallique intérieur 4 Par contre, comme on le voit sur la figure 1, les surfaces des 35 parois de l'élément de caoutchouc 8 qui définissent les faces latérales opposées de chaque chambre de fluide 16, vue dans la direction circonférentielle de l'élément de caoutchouc 8, comme représenté en coupe sur la figure 1, ne sont pas parallèles l'une à l'autre Plus précisément, 5 chaque chambre de fluide 16 a une configuration sensiblement en secteur de cercle,en coupe transversale, de sorte que la distance circonférentielle entre les faces latérales opposées dans la coupe transversale diminue progressivement dans une direction radiale, du manchon métalli10 que extérieur 6 vers le manchon métallique intérieur 4 Autrement dit, les faces latérales opposées de la chambre de fluide 16,16 sont définies par les surfaces des parois latérales de l'élément de caoutchouc 8 qui s'étendent

dans les directions radiales, comme représenté sur la fi15 gure 1.

Dans chacune des chambres de fluide 16,16,ayant la configuration décrite ci-dessus,est placée une pièce 26 d'arrêt radial, en métal approprié, qui n'est fixée ni au manchon métallique extérieur 6,ni au manchon métallique 20 intérieur 4, ni à l'élément de caoutchouc 8 Dans la coupe longitudinale suivant un plan passant par l'axe de la structure de manchonnage 2, comme représenté sur la figure 2, la pièce 26 d'arrêt radial a une configuration sensiblement rectangulaire, parallèle à l'axe du manchon métallique ex25 térieur 6, et elle est placée entre les extrémités parallèles et axialement opposées de la chambre de fluide correspondante 16, avec des jeux axiaux appropriés par rapport aux surfaces des parois de l'élément de caoutchouc 8 qui définissent ces extrémités axialement opposées de la chambre 30 16 Dans la coupe transversale suivant un plan perpendiculaire à l'axe de la structure de manchonnage 2, comme représenté sur la figure 1, la pièce 26 d'arrêt radial a une configuration courbe le long d'un arc de cercle correspondant du manchon métallique extérieur 6 La longueur de la pièce 26 d'arrêt radial, dans la direction circonférentielle de la 1 1 structure de manchonnage 2, est supérieure à la distance circonférentielle de la chambre de fluide 16, mesurée à la position radialement le plus à l'intérieur (au fond de la chambre 16) près du manchon métallique intérieur 4, mais 5 légèrement inférieure à la distance circonférentielle de la chambre 16, mesurée à la position radialement le plus à l'extérieur près du manchon métallique extérieur 6 Dans cet agencement, la pièce 26 d'arrêt radial est normalement située du côté du manchon métallique extérieur 6 Par 10 suite, une distance donnée de déplacement radial de la

pièce 26 d'arrêt radial amène ses extrémités circonférentiellement opposées en contact avec les surfaces des parois latérales opposées inclinées correspondantes de l'élément de caoutchouc 8 qui définissent les faces latérales 15 circonférentiellement opposées de la chambre de fluide 16.

Par conséquent, la pièce d'arrêt radial, qui n'est pas fixée et peut se déplacer dans la chambre de fluide 16, ne

peut pas fermer l'orifice du trou radial correspondant 22.

La structure de manchonnage de suspension 2,

construite comme décrit ci-dessus, est fabriquée par un procédé indiqué ci-après.

En premier lieu, la pièce annulaire 20 est emmanchée à la presse sur la partie centrale du manchon métallique intérieur 4, pour constituer un ensemble ( 4,20) Cet 25 ensemble ( 4,20) et les deux anneaux métalliques 12 sont disposés concentriquement dans un moule, les uns par rapport aux autres, de façon à ce que les anneaux métalliques 12 soient à une distance axiale prédéterminée l'un de l'autre Une matière caoutchouteuse fluidisée et mélangée avec 30 une substance de vulcanisation est injectée dans le moule de manière à remplir ses vides ou cavités avec la matière injectée, de sorte que l'élément de caoutchouc 8 est moulé et en même temps l'ensemble ( 4,20), les anneaux métalliques 12 et l'élément de caoutchouc 8 sont liés les uns aux autres 35 en un bloc unitaire Pour la fabrication de ce bloc, les z 551161 orifices des trous radiaux 22 sont bouchés ou fermés avec des bouchons appropriés, afin d'empêcher le caoutchouc de passer dans les troux radiaux D'autre part, pendant le moulage de l'élément de caoutchouc 8 par vulcanisation, les deux cavités 10 mentionnées plus haut sont formées entre les deux anneaux métalliques 12, de sorte que les cavités débouchent dans la surface périphérique extérieure de

l'élément de caoutchouc 8.

Le bloc de manchonnage ainsi obtenu est ensuite

soumis à une opération d'étirage ou de réduction, de pratique usuelle, au moyen d'une ou plusieurs filières d'étirage.

L'opération d'étirage est effectuée par l'intermédiaire des anneaux métalliques 12 sur la périphérie du bloc de manchonnage, de manière à comprimer l'élément de caoutchouc 8 ra15 dialement vers l'intérieur, pour obtenir une réduction désirée du diamètre de l'élément de caoutchouc 8 On obtient ainsi une pré-compression de l'élément de caoutchouc 8, ce

qui améliore sa durabilité.

Une opération de vulcanisation analogue est effec20 tuée sur le manchon métallique extérieur 6 pour obtenir un revêtement par la couche de caoutchouc 14 d'épaisseur prédéterminée, sensiblement sur toute la surface intérieure Ensuite, les pièces 26 d'arrêt radial sont placées dans les cavités respectives 10 de l'élément de caoutchouc 8 et le bloc 25 de manchonnage est inséré dans le manchon métallique extérieur 6, dans un bain rempli d'un fluide incompressible approprié, comme déjà indiqué Pendant cet assemblage dans le bain, les chambres de fluide 16,définies par les cavités 10 et par la surface intérieure du manchon métallique extérieur 30 6, sont remplies avec le fluide incompressible, facilement et efficacement On procède ensuite à une opération d'étirage sur le manchon métallique extérieur 6, pendant que la structure de manchonnage 2 ainsi obtenue reste dans le bain du fluide, ou après sa sortie du bain pour exposition à l'at35 mosphère, afin de donner une compression radiale désirée à la couche de caoutchouc 14 entre le manchon métallique extérieur 6 et les anneaux métalliques 12, ce qui assure une étanchéité parfaite entre ces éléments Ainsi, les chambres

de fluide 16 sont remplies avec le fluide incompressible.

Les parties d'extrémité ouvertes axialement opposées du manchon métallique extérieur 6 sont ensuite serties ou rabattues radialement vers l'intérieur,de manière à être en contact avec les faces d'extrémité opposées correspondantes

de l'élément en caoutchouc 8, comme représenté sur la fi10 gure 2, pour empêcher un déplacement axial entre le manchon métallique extérieur 6 et l'élément de caoutchouc 8.

On obtient ainsi la structure 2 de manchonnage de suspension représentée sur les figures 1 et 2.

La structure de manchonnage 2, construite et

fabriquée comme décrit ci-dessus, est utilisée de façon appropriée comme bloc amortisseur de vibrations, par exemple dans un mécanisme de suspension du type à quatre branches.

Dans ce cas, le manchon métallique extérieur 6 est logé dans l'oeil d'un bras de commande, tandis qu'un axe de

pivot, prévu sur un châssis de véhicule ou une boîte d'essieu,est inséré dans le manchon métallique intérieur 4.

Dans la structure 2 de manchonnage de suspension, les vibrations à haute fréquence sont amorties ou atténuées principalement par déformation élastique de l'élément de 25 caoutchouc 8, tandis que les vibrations à basse fréquence

sont amorties principalement au moyen d'une résistance à l'écoulement du fluide incompressible de l'une des chambres de fluide 16 à l'autre, à travers l'orifice constitué par les trous radiaux 22 et le passage annulaire de fluide 30 ( 18).

En cas d'application d'une charge excessive sur le manchon métallique intérieur 4 et/ou le manchon métallique extérieur 6, les pièces d'arrêt radial prévues dans les chambres de fluide 16 interviennent pour empêcher une 35 déformation excessive de l'élément de caoutchouc 8 au-delà d'une limite maximale prédéterminée Autrement dit, lorsqu'un déplacement d'une grandeur excessive se produit entre les manchons intérieur et extérieur 4 et 6 dans la direction radiale, et par conséquent qu'une grande déformation 5 élastique se produit dans l'élément de caoutchouc 8, les surfaces intérieures et extérieures des pièces 26 d'arrêt radial viennent en butée avec les couches de caoutchouc opposées 24 et 14 prévues sur la pièce annulaire 20 et le manchon métallique extérieur 6, ces couches de caoutchouc 10 24,14 définissant le fond et le sommet des chambres de fluide 16 Par suite, les pièces 26 d'arrêt radial protègent l'élément de caoutchouc 8 contre sa déformation excessive au-delà de sa limite maximale prédéterminée, de sorte que la durabilité de l'élément de caoutchouc 8 est augmen15 tée En outre, le fait d'éviter une déformation excessive de l'élément de caoutchouc 8 contribue à maintenir l'étanchéité au fluide entre le manchon métallique extérieur 6

et les parties de l'élément de caoutchouc 8 qui sont soumises à un effort de traction pendant sa déformation.

D'autre part, puisque les pièces 26 d'arrêt radial ne sont fixées ni au manchon métallique intérieur 4 ni au manchon métallique extérieur 6, l'application d'une force de torsion aux manchons métalliques intérieur et extérieur 4, 6,1 'un par rapport à l'autre, n'entraîne sensi25 blement pas de transmission d'un effort de torsion sur les pièces 26 d'arrêt radial, même si l'élément de caoutchouc 8 subit une légère déformation de torsionAutrement dit, une telle force de torsion ne provoque pas l'enfoncement ou la pression des extrémités opposées de chaque pièce cour30 be 26 d'arrêt radial, de façon répétée, contre les parties A et B (voir la figure 1) des parois latérales opposées de l'élément de caoutchouc 8 qui définissent partiellement les

faces latérales de la chambre de fluide correspondante 16.

Par conséquent, ces parties A et B de parois latérales sont

protégées contre la détérioration due à des actions de pres-

sion répétées de la pièce 26 d'arrêt radial A ce propos, on comprend l'intérêt de la présente structure de manchonnage 2 lorsqu'on considère que, si la pièce 26 d'arrêt radial était fixée au manchon métallique intérieur 4 ou ex5 térieur 6, l'application d'une force de torsion au manchon métallique intérieur 4 et/ou au manchon métallique extérieur 6,au point d'entraîner un déplacement angulaire relatif de 10 ou plus, provoquerait un mouvement de la pièce 26 d'arrêt radial et endommagerait gravement les parties 10 de parois A et B de l'élément de caoutchouc 8 ou diminuerait sensiblement la durée de vie utile de ces parties A et B Toutefois, dans ce mode de réalisation de l'invention, la pièce d'arrêt radial n'est en fait pas fixée au manchon métallique intérieur 4 ou extérieur 6 et,par conséquent, elle n'endommage pas les parties A et B des parois latérales de l'élément de caoutchouc 8, même lorsqu'un déplacement relatif angulaire ou circonférentiel d'une telle importance se produit entre les deux manchons métalliques 4

et 6 Ainsi, la durabilité de l'élément de caoutchouc 8 est 20 sensiblement augmentée.

Dans la structure 2 de manchonnage de suspension construite comme décrit ci-dessus, un contact direct de butée de la pièce métallique d'arrêt 26 avec les manchons métalliques intérieur et extérieur 4,6 et l'émission ré25 sultante de bruits de contact métallique sont évités, puisque les surfaces des manchons métalliques intérieur et extérieur 4,6,en face des surfaces de butée des pièces 26 d'arrêt radial,sont recouvertes par les couches de caoutchouc 24 et 14, respectivement, comme décrit plus haut En 30 outre, les pièces 26 d'arrêt radial sont maintenues à distance des orifices des trous radiaux 22, dans les directions radiales, puisque chaque chambre de fluide 16 contenant la pièce d'arrêt 26 a une configuration telle que la distance circonférentielle (sur la figure 1) entre les surfaces des 35 parois latérales opposées diminue progressivement dans la direction radialement vers l'intérieur, et puisque la longueur circonférentielle de la pièce d'arrêt 26 est choisie de manière à être plus grande que la distance circonférentielle de la chambre 16, à l'endroit de son fond Par con5 séquent, les pièces 26 d'arrêt radial ne peuvent pas se trouver près des orifices des trous radiaux 22 et elles n'empêchent pas un écoulement régulier du fluide incompressible à travers les trous radiaux 22 qui constituent des

parties de l'orifice de mise en communication des deux cham10 bres de fluide 16.

D'autre part, puisque l'orifice mentionné ci-dessus est constitué par la gorge annulaire 18 dans le manchon métallique intérieur 4 et par la surface intérieure de la pièce métallique annulaire 20, la section transversale ef15 fective de l'orifice est maintenue constante, c'est-àdire qu'on maintient un degré constant d'étranglement de l'écoulement du fluide à travers l'orifice, indépendamment de la déformation élastique de l'élément de caoutchouc 8 Par

suite, la structure 2 de manchonnage de suspension suivant 20 le présent mode de réalisation possède une capacité d'amortissement stable des vibrations.

Bien que la présente invention ait été décrite avec référence à son mode préféré de réalisation, il est

entendu que l'invention n'est pas limitée à ce mode de réa25 lisation.

Par exemple, comme représenté sur la figure 3, on peut ménager une gorge 28 de communication axiale dans chacune des couches de caoutchouc 24 qui recouvrent les parties circonférentielles diamétralement opposées de la 30 pièce annulaire 20 définissant les fonds des chambres de fluide respectives 16 Chaque gorge de communication 28

est découpée dans la surface périphérique extérieure de la couche de caoutchouc 24 correspondante, de façon à s'étendre à partir de l'orifice du trou radial 22 dans la couche 35 de caoutchouc 24, dans des directions opposées et parallè-

lement à l'axe de la pièce annulaire 20, sur toute la largeur de cette pièce Dans cet autre mode de réalisation, le trou radial 22 reste en communication avec la chambre de fluide 16 correspondante, par l'intermédiaire de la gor5 ge de communication 28, même lorsque la pièce 26 d'arrêt radial reste en contact avec la surface extérieure de la couche de caoutchouc 24 et que l'orifice du trou radial 22 est fermé par la pièce 26 d'arrêt radial Même dans cette situation, les extrémités axiales opposées de la gorge de commu10 nication axiale 28 débouchent dans la chambre de fluide 16, de sorte que le fluide incompressible peut s'écouler de l'une à l'autre des chambres de fluide 16, par l'intermédiaire des gorges de communication 28 Dans le cas o les gorges de communication 28 sont prévues supplémentairement, 15 comme représenté sur la figure 3, les dimensions et les configurations des chambres de fluide 16 et des pièces 26 d'arrêt radial peuvent être modifiées ou choisies de façon à ce que les pièces 26 d'arrêt radial puissent s'appliquer

sur les couches de caoutchouc correspondantes 24 de la pièce 20 annulaire 20.

Bien que le mode de réalisation précédent, représenté sur les figures 1 et 2, utilise les deux anneaux métalliques 12 disposés sur les parties d'extrémité axiales opposées de l'élément de caoutchouc 8, ces deux anneaux mé25 talliques 12 peuvent être remplacés par une pièce cylindrique unique, en métal approprié Dans ce cas, la pièce cylindrique comporte deux échancrures ou ouvertures qui sont alignées avec les deux cavités 10,10 de l'élément de caoutchouc 8 Les anneaux métalliques 12, ou en variante la pièce cy30 lindrique, permettent de donner une compression préalable à l'élément de caoutchouc 8 ou de faciliter l'installation du manchon métallique extérieur 6 en relation de pression avec l'élément de caoutchouc 8 Toutefois, la structure 2

de manchonnage de suspension peut remplir sa fonction pré35 vue, sans les anneaux métalliques 12 ou d'autres pièces fonc-

tionnellement équivalentes aux anneaux 12.

Dans les modes de réalisation illustrés, les deux chambres de fluide 16, 16 sont maintenues en communication l'une avec l'autre par l'intermédiaire de l'orifice (gorge annulaire 18 et trous radiaux 22,22) qui est prévu à travers le manchon métallique intérieur 4 et la pièce annulaire Toutefois, l'orifice à prévoir comme passage étranglé de fluide conformément à l'invention peut prendre d'autres formes, à condition que les deux chambres de fluide 16,16 10 puissent communiquer l'une avec l'autre à travers un tel passage étranglé de fluide Par exemple, la gorge annulaire 18 peut être remplacée par une gorge ménagée dans une partie de la circonférence extérieure complète du manchon métallique intérieur 4 On peut également utiliser un agen15 cement connu dans lequel un orifice ou un passage étranglé

de fluide est formé dans ou près du manchon métallique extérieur 6 ou dans l'élément de caoutchouc 8.

Bien que la structure de manchonnage 2 représentée comporte deux chambres de fluide 16,16 et deux pièces 20 26,26 d'arrêt radial logées dans les chambres respectives 16,16, on peut prévoir trois chambres ou poches de fluide, ou davantage, et placer une pièce d'arrêt radial appropriée

seulement dans une chambre de fluide choisie.

Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in25 vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien en

la matière, sans s'écarter du cadre ni de la portée de la 30 présente invention.

Claims

Revendications

1 Structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide dans laquelle un élément élastique ( 8) est interposé entre un manchon intérieur ( 4) et un manchon extérieur ( 6) disposé radialement vers l'extérieur du manchon intérieur ( 4) avec une distance radiale prédéterminée entre les deux manchons, l'élément élastique ( 8) comportant des parties ( 10) définissant au moins partiellement chacune d'une pluralité de chambres de fluide ( 16) qui sont remplies d'un fluide incompressible et maintenues en communication l'une 10 avec l'autre par l'intermédiaire d'un orifice ( 18,22), caractérisée en ce qu'une pièce d'arrêt radial ( 26), indépendante et non fixée, en matière rigide, est logée dans au moins une chambre de ladite pluralité de chambres de fluide ( 16) et peut se déplacer dans cette chambre, la pièce ( 26)

15 d'arrêt radial pouvant venir en butée sur des surfaces ( 24,14) qui définissent la dite au moins une chambre de fluide ( 16), de façon à empêcher un déplacement excessif des manchons intérieur et extérieur ( 4,6) l'un par rapport

à l'autre,dans une direction radiale perpendiculaire aux 20 axes des manchons intérieur et extérieur ( 4,6).

2 Structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une pièce annulaire ( 20) est emmanchée à la presse sur une surface périphérique extérieure du manchon intérieur ( 4), et 25 en ce que ledit orifice ( 18,22) comprend un passage annulaire de fluide qui est défini par une gorge annulaire ( 18) ménagée dans la dite surface périphérique extérieure du manchon intérieur ( 4) et par une surface périphérique intérieure de la pièce annulaire ( 20) et qui comprend également des 30 trous radiaux ( 22) dont chacun est ménagé à travers une épaisseur de paroi de la pièce annulaire ( 20) et maintenu en communication avec la gorge annulaire ( 18) à une de ses extrémités et avec une chambre respective des chambres de

fluide ( 16), à son autre extrémité.

3 Structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'élément élastique ( 8) comporte des surfaces de parois latérales qui sont parallèles aux axes des manchons inté5 rieur et extérieur ( 4,6) et qui définissent des faces latérales opposées de la dite au moins une chambre de fluide ( 16), parallèles aux dits axes, ladite au moins une chambre de fluide ( 16) ayant une configuration telle que la distance circonférentielle entre ses faces latérales opposées 10 diminue progressivement dans la direction radiale, du manchon extérieur ( 6) vers le manchon intérieur ( 4), et en ce que la pièce ( 26) d'arrêt radial,non fixée,a une forme généralement arquée qui suit sensiblement un arc de cercle du manchon extérieur ( 6), la longueur circonférentielle de 15 la pièce arquée ( 26) d'arrêt radial étant supérieure à la dite distance circonférentielle mesurée à une position radialement le plus à l'intérieur de la dite au moins une chambre de fluide ( 16) près du manchon intérieur ( 4),-et inférieure à la dite distance circonférentielle mesurée à 20 une position radialement le plus à l'extérieur de la dite

au moins une chambre de fluide ( 16) près-du manchon extérieur ( 6).

4 Structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce 25 la dite au moins une chambre de fluide ( 16) comporte un fond adjacent à une surface périphérique extérieure du manchon intérieur ( 4), l'orifice ( 18,22) débouchant dans le fond de ladite au moins une chambre de fluide ( 16), ce fond comportant une gorge de communication ( 28) dont une extré30 mité communique avec une extrémité ouverte de l'orifice ( 18,22) et l'autre extrémité communique avec la dite au moins une chambre de fluide ( 16), de sorte que l'orifice est maintenu en communication avec ladite au moins une chambre de fluide ( 16) par l'intermédiaire de la gorge de com35 munication ( 28) même lorsque la pièce ( 26) d'arrêt radial

est en contact de butée avec le fond.

Structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la pièce annulaire définit un fond de la dite au moins une 5 chambre de fluide ( 16) et comporte une gorge de communication ( 28) dont une extrémité communique avec une extrémité du trou radial ( 22) débouchant dans le dit fond, et dont l'autre extrémité communique avec ladite au moins une chambre de fluide ( 16), de sorte que l'orifice ( 18,22) est main10 tenu en communication avec ladite au moins une chambre de fluide ( 16) par l'intermédiaire de la gorge de communication ( 28) même lorsque la pièce ( 26) d'arrêt radial est en

contact de butée avec le fond.

6 Structure de manchonnage élastique à remplissage de 15 fluide suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'une surface périphérique extérieure de la pièce annulaire ( 20), à l'exception d'une zone de cette surface dans laquelle débouche le trou radial ( 22), est recouverte d'une couche de

caoutchouc ( 24), la pièce ( 26) d'arrêt radial pouvant venir 20 en butée sur cette couche de caoutchouc ( 24).

7 Structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide suivant la revendication 5, caractérisée en ce qu'une surface périphérique extérieure de la pièce annulaire ( 20), à l'exception d'une zone de cette surface dans laquelle dé25 bouche le trou radial ( 22), est recouverte d'une couche de

caoutchouc ( 24), la gorge de communication ( 28) étant ménagée dans cette couche de caoutchouc ( 24).

8 Structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une 30 surface périphérique intérieure du manchon extérieur ( 6) est recouverte d'une couche de caoutchouc ( 14), la pièce ( 26) d'arrêt radial pouvant venir en butée sur cette couche

de caoutchouc ( 14).

9 Structure de manchonnage élastique à remplissage de 35 fluide suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'une pièce extérieure rigide ( 12) de forme cylindrique est disposée en contact de pression avec une surface périphérique extérieure de l'élément élastique ( 8), sauf dans les zones de cet élément dans lesquelles sont ménagées les chambres de fluide ( 16). Structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide suivant la revendication 9, caractérisée en ce qu'une surface périphérique intérieure du manchon extérieur ( 6) est recouverte d'une couche de caoutchouc ( 14), 10 la pièce rigide extérieure étant maintenue en contact de pression avec la couche de caoutchouc ( 14), de sorte qu'une étanchéité au fluide de ladite pluralité de chambres de

fluide ( 16) est maintenue.