FR2587430A1 - Structure de manchonnage elastique a remplissage de fluide a orifice circonferentiel - Google Patents

Abstract

LA STRUCTURE DU MANCHONNAGE ELASTIQUE A REMPLISSAGE DE FLUIDE SELON L'INVENTION SE CARACTERISE EN CE QU'ELLE COMPREND: UN MANCHON INTERIEUR 2 PRESENTANT UNE SURFACE EXTERIEURE CYLINDRIQUE; UN ELEMENT ELASTIQUE ANNULAIRE 6 COMPORTANT UNE PLURALITE DE POCHES 12, 14; UN MANCHON A ORIFICE 8 PLACE RADIALEMENT VERS L'EXTERIEUR DE L'ELEMENT ELASTIQUE ET FERMANT LADITE PLURALITE DE POCHES PREVUES DANS L'ELEMENT ELASTIQUE, CE MANCHON A ORIFICE COMPORTANT UNE GORGE CIRCONFERENTIELLE 30 MENAGEE DE FACON CONTINUE DANS SA SURFACE EXTERIEURE ET UNE PLURALITE DE TROUS RADIAUX DE COMMUNICATION 32, 34 QUI COMMUNIQUENT A LEURS EXTREMITES EXTERIEURES AVEC LADITE GORGE CIRCONFERENTIELLE ET UN MANCHON EXTERIEUR 4 MONTE SUR LA SURFACE EXTERIEURE DU MANCHON A ORIFICE ET FERMANT LADITE GORGE CIRCONFERENTIELLE DU MANCHON A ORIFICE DE MANIERE A DEFINIR UN ORIFICE CIRCONFERENTIEL CONTINU 48.

Description

i1- La présente invention se rapporte d'une manière générale à un

manchonnage élastique à remplissage de fluide

prévu pour fonctionner en utilisant l'élasticité d'un élas-

tomère ou d'un caoutchouc et la résistance présentée par un orifice à l'écoulement d'un fluide. Plus particulièrement,

l'invention concerne un perfectionnement de la structure dé-

finissant un orifice prévu dans un dispositif de fixation

du type à manchonnage à remplissage de fluide pour l'amor-

tissement et la non transmission des vibrations.

Depuis quelques années, un manchonnage élastique

à remplissage de fluide qui utilise l'élasticité d'une ma-

tière du type caoutchouc et la résistance à l'écoulement d'un fluide est avantageusement employé comme structure de

montage pour la non transmission et l'amortissement des vi-

brations, capable de procurer un degré élevé d'amortisse-

ment des vibrations grâce à la résistance à l'écoulement

du fluide, par exemple comme manchon de suspension ou sup-

port de moteur dans des véhicules automobiles. Un exemple représentatif d'une telle structure de montage à manchonnage est décrit dans les Publications 48-36151 et 52-16554 de

Demande de Brevet Japonais, qui ont été publiées pour oppo-

sition en 1973 et 1977. Dans la structure de manchonnage décrite, un manchon intérieur et un manchon extérieur sont prévus en relation mutuelle coaxiale et radialement espacée

et un élément élastique sensiblement annulaire est interpo-

sé entre les manchons intérieur et extérieur. La structure

de montage comporte une pluralité de chambres de fluide cor-

respondant à un même nombre de cavités ou de poches ménagées

dans l'élément élastique. Les chambres de fluide sont espa-

cées l'une de l'autre dans la direction circonférentielle de la structure de manchonnage. Les chambres de fluide sont

remplies d'un fluide incompressible approprié et elles com-

muniquent mutuellement par un orifice ou un autre passage

approprié, de sorte que le fluide peut s'écouler d'une cham-

bre à l'autre.

Z587430

Dans la structure de montage à manchonnage élas-

tique & remplissage de fluide, décrite dans les documents

de l'art antérieur précités, l'élément définissant l'orifi-

ce de communication de fluide entre les chambres de fluide consiste en un tube intérieur qui est inséré à travers l'é-

lément élastique. Un autre type de construction pour défi-

nir un tel orifice est proposé dans la Publication Ouverte 56-164242 de la Demande de Brevet Japonais (ouverte en 1981), dans laquelle un orifice est défini entre un manchon, fixé

à la surface extérieure d'un élément élastique, et un man-

chon extérieur emmanché à la presse sur le premier manchon.

Une autre variante de construction pour définir un orifice est utilisée dans un manchonnage élastique à remplissage

de fluide, décrit dans la Demande de Brevet Français n 83-

17803 (revendiquant la priorité de la Demande de Brevet Japonais 58-39818 ouverte comme Publication n 59-164428)

déposée au nom de la présente demanderesse. Dans la struc-

ture de manchonnage décrite dans ce document, une pièce d'arrêt radiale est montée sur la surface extérieure d'un

manchon intérieur, de sorte que la pièce d'arrêt et le man-

chon intérieur coopèrent pour définir un orifice par l'in-

termédiaire duquel une pluralité de chambres ou poches de fluide sont maintenues en communication de fluide les unes

avec les autres.

Dans les structures de manchonnage à remplissage de fluide susmentionnées, la fréquence 'cu d'angle de phase maximum,à laquelle l'effet d'amortissement des vibrations est engendré par la résistance de l'orifice à un écoulement de fluide, est déterminée par une section transversale de l'orifice divisée par une longueur de l'orifice. Ainsi, la fréquence d'angle de phase maximum diminue lorsque la

section de l'orifice diminue et lorsque la longueur de l'o-

rifice augmente. Toutefois, si l'orifice a une section trop-

petite, la quantité de fluide traversant l'orifice n'est

pas suffisante pour engendrer un effet d'amortissement suf-

fisant. Afin que l'orifice procure un degré élevé d'amortis-

sement pour des vibrations de basse fréquence,;àc'est-à-.dire pour obtenir la fréquence d'angle de phase maximum danss une bande de vibrations de basse fréquence qu'on veut amortir, il est préférable que l'orifice ait une section relativement grande, pour permettre un écoulement suffisant de fluide b

travers l'orifice, et une longueur aussi grande que possible.

Toutefois, dans les structures de manchonnage élas-

tique à remplissage de fluide suivant l'art antérieur décri-

tes ci-dessus, il est impossible de donner à l'orifice une longueur supérieure à la moitié environ de la circonférence

totale du manchon intérieur ou du manchon extérieur. Par con-

séquent, on doit choisir une section d'orifice relativement petite, pour adapter la fréquence d'angle de phase maximum de la structure de manchonnage à la bande de vibrations de basse fréquence désirée. Il en résulte un inconvénient en ce que l'écoulement du fluide à travers l'orifice tend à

être petit, comme indiqué plus haut, et l'effet d'amortis-

sement pour les vibrations de basse fréquence est réduit

de façon correspondante.

La présente invention a donc pour objet une struc-

ture de manchonnage élastique à remplissage de fluide com-

portant un élément élastique sensiblement annulaire disposé entre un manchon intérieur et un manchon extérieur, qui comprend des moyens de définition d'un orifice exempt des inconvénients rencontrés dans les éléments correspondants usuels. Plus particulièrement, l'objectif de l'invention est de procurer un manchonnage élastique à remplissage de

fluide qui comprend un manchon à orifice monté sur la sur-

face extérieure de l'élément élastique annulaire, de ma-

nière à coopérer avec le manchon extérieur pour définir entre eux un orifice circonférentiel qui est sensiblement continu sous la forme d'un passage hélicoIdal ou analogue,

de sorte qu'il intéresse au moins une circonférence com-

plète du manchon à orifice ou du manchon extérieur.

f- L'objectif ci-dessus de l'invention peut être

atteint suivant la présente invention qui procure un man-

chonnage élastique à remplissage de fluide, comprenant un

manchon intérieur à surface extérieure cylindrique, un élé-

ment élastique sensiblement annulaire fixé par vulcanisa-

tion à la surface extérieure du manchon intérieur en rela-

tion mutuelle coaxiale, un manchon à orifice situé radiale-

ment du côté extérieur de l'élément élastique, et un man-

chon extérieur monté sur la surface extérieure du manchon

à orifice. L'élément élastique sensiblement annulaire com-

porte une pluralité de poches qui sont ouvertes dans une

surface extérieure de l'élément élastique et qui sont espa-

cées les unes des autres dans une direction circonféren-

tielle de l'élément élastique. Le manchon à orifice est prévu pour fermer la pluralité de poches ménagées dans

l'élément élastique et il coopère ainsi avec l'élément élas-

tique pour définir une pluralité de chambres de fluide cor-

respondant aux poches. Le manchon à orifice comporte une gorge circonférentielle, formée de façon continue dans une surface extérieure de ce manchon de manière à intéresser au moins une circonférence complète du manchon à orifice,

et il comporte en outre une pluralité de trous de communi-

cation radiaux qui communiquent à leurs extrémités exté-'

rieures avec la gorge circonférentielle et,à leurs extré-

mités intérieures, avec la pluralité de chambres de fluide, respectivement. Les chambres de fluide sont remplies d'un fluide incompressible. Le manchon extérieur est prévu pour fermer la gorge circonférentielle du manchon à orifice, de manière à définir un orifice circonférentiel continu qui communique avec la pluralité de chambres de fluide par la pluralité de trous de communication radiaux. L'orifice circonférentiel a une longueur qui correspond à celle de

la gorge circonférentielle.

Dans la structure de manchonnage élastique à

remplissage de fluide suivant l'invention, construite com-

me décrit ci-dessus, les chambres de fluide sont placées en communication les unes avec les autres par l'intermédiaire

de l'orifice circonférentiel défini entre le manchon à ori-

fice et le manchon extérieur, cet orifice ayant une lon-

gueur appropriée non inférieure à la circonférence du man- chon à orifice, par exemple de l'ordre de deux ou trois fois la circonférence du manchon à orifice ou du manchon extérieur. Ainsi, la longueur de l'orifice circonférentiel du présent manchonnage est très supérieure à la longueur d'un orifice prévu dans le manchonnage usuel, qui est égale

au plus à la moitié de la circonférence du manchon exté-

rieur. Par conséquent, l'orifice du présent manchonnage peut avoir une section transversale relativement grande, permettant le passage d'un débit suffisamment grand de fluide. Cela permet au manchonnage d'avoir une fréquence d'angle de phase maximum dans une bahde de vibrations de basse fréquence, par exemple 5 à 50 Hz, c'est-à-dire que

cela permet au manchonnage de procurer un degré relative-

ment élevé d'amortissement pour ces vibrations de basse

fréquence qu'on désire amortir effectivement par le man-

chonnage.

Suivant une caractéristique avantageuse de l'in-

vention, la gorge circonférentielle formée dans le manchon

à orifice comprend une partie hélico/dale qui permet d'es-

pacer les extrémités de la gorge circonférentielle l'une de

l'autre dans la direction axiale du manchon à orifice.

Suivant une autre caractéristique avantageuse de l'invention, la gorge circonférentielle comprend une pluralité de tours autour de la circonférence du manchon

à orifice. Chaque tour de la gorge circonférentielle com-

prend une partie rectiligne,perpendiculaire à l'axe du man-

chon à orifice, et une partie hélicoïdale inclinée d'un angle prédéterminé par rapport à la partie rectiligne. Par conséquent, les extrémités de la gorge circonférentielle et

donc les extrémités de l'orifice circonférentiel sont espa-

cées l'une de l'autre dans la direction axiale du manchon à orifice. Dans ce cas, la pluralité de tours de la gorge circonférer.tielle sont parallèles les uns aux autres. La pluralité de chambres de fluide prévues dans le manchonnage peut comprendre deux chambres de fluide qui communiquent

l'une avec l'autre par l'orifice et par deux trous de commu-

nication radiaux qui communiquent avec les extrémités de la

gorge circonférentielle ou de l'orifice.

Suivant un autre trait avantageux de l'invention, la structure de manchonnage élastique peut comprendre en outre un manchon rigide fixé à la surface extérieure de l'élément élastique sensiblement annulaire. Ce manchon rigide comporte une pluralité de fenêtres correspondant aux poches formées dans l'élément élastique. Les fenêtres ont une dimension telle qu'elles ne ferment pas les poches correspondantes de l'élément élastique. Dans ce cas, le manchon à orifice est ajusté sur la surface extérieure du manchon rigide. D'une manière générale, on fixe le manchon

rigide à la surface extérieure de l'élément élastique pen-

dant la vulcanisation de l'élément élastique, de sorte que ce dernier peut être précomprimé dans la direction radiale par le manchon rigide. En outre, le manchon rigide peut effectivement servir à faciliter le montage du manchon à orifice sur l'élément élastique, au moyen d'une opération

d'emmanchement à la presse, en particulier.

Dans un mode de réalisation de l'aspect ci-

dessus de l'invention, les extrémités axiales opposées du

manchon à orifice sont espacées par des distances prédéter-

minées par rapport aux extrémités opposées correspondantes

du manchon rigide, dans les directions axialement vers l'in-

térieur du manchon à orifice. Dans ce cas, la structure de

manchonnage élastique comprend en outre deux éléments d'é-

tanchéité qui sont disposés axialement vers l'extérieur des extrémités axiales opposées du manchon à orifice et entre

le manchon rigide et le manchon extérieur. Chacun des élé-

ments d'étanchéité peut comprendre un anneau métallique,

comportant une gorge annulaire ménagée dans une surface in-

térieure de cet anneau, et un joint torique logé dans la gorge annulaire. Conformément à encore un autre aspect avantageux de l'invention, le manchon extérieur comprend une couche de caoutchouc d'épaisseur prédéterminée, qui est en contact avec la surface extérieure du manchon à orifice et qui

ferme ainsi de façon étanche au fluide la gorge circonfé-

rentielle, de manière à définir l'orifice circonférentiel continu.

Suivant encore une autre caractéristique de l'in-

vention, la structure de manchonnage élastique comprend en outre un bloc d'arrêt qui est fixé au manchon intérieur de manière à s'étendre dans la pluralité de chambres de fluide vers une surface intérieure du manchon à orifice. Le bloc d'arrêt et le manchon à orifice sont prévus pour venir en

butée l'un sur l'autre, lors d'un déplacement relatif pré-

déterminé du manchon intérieur et du manchon extérieur

l'un vers l'autre du fait de l'application d'une charge vi-

bratoire à la structure de manchonnage élastique et aux man-

chons intérieur et extérieur.

Outre les dispositions qui 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 com-

plément de description ci-après, qui se réfère aux dessins

annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation et en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'un manchonnage à

remplissage de fluide conforme à la présente invention, cou-

pé suivant la ligne I-I de la figure 2; la figure 2 est une vue en élévation et en coupe transversale suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe longitudinale suivant la ligne III-III de la figure 4, représentant l'assemblage d'un

manchon intérieur de la structure de manchonnage de la figu-

re 1 et un insert en caoutchouc fixé au manchon intérieur par vulcanisation; la figure 4 est une coupe transversale suivant la ligne IVIV de la figure 3; la figure 5 est une vue en élévation d'un manchon à orifice de la structure de manchonnage de la figure 1;

la figure 6 est une vue de côté du manchon à ori-

fice de la figure 5; la figure 7 est une vue en élévation arrière du manchon à orifice de la figure 5;

la figure 8 est une coupe longitudinale de l'en-

semble de la figure 3, sur lequel sont montés le manchon à

orifice des figures 5 à 7 et des moyens d'étanchéité, sui-

vant la ligne VIII-VIII de la figure 2; et

la figure 9 est une coupe longitudinale d'un man-

chon extérieur de la structure de manchonnage de la figure 1.

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.

Afin de mieux expliquer le principe de la pré-

sente invention, on décrit en détail un mode préféré de réalisation sous la forme d'un manchonnage de suspension utilisé dans un système de suspension d'un véhicule à

moteur, avec référence aux dessins annexés.

On se reporte d'abord aux coupes longitudinale

et transversale des figures 1 et 2 illustrant un manchonna-

ge de suspension élastique à remplissage de fluide. Le re-

père 2 désigne un manchon intérieur en métal, à paroi re-

lativement épaisse. Un manchon extérieur 4 en métal d'épais-

seur relativement faible est disposé radialement vers l'ex-

térieur du manchon intérieur 2, de sorte que les manchons intérieur et extérieur 2, 4 sont mutuellement coaxiaux et

radialement espacés l'un de l'autre d'une distance appro-

priée prédéterminée. Entre ces manchons intérieur et exté-

rieur 2, 4 sont disposés un élément élastique sensiblement annulaire, sous la forme d'une pièce en caoutchouc 6, et un manchon à orifice 8 en métal, de sorte que le manchon

métallique à orifice 8 se trouve radialement vers l'exté-

rieur du manchon en caoutchouc 6. L'élément en caoutchouc 6 sensiblement annulaire est fixé, par sa surface intérieure, à la surface extérieure du manchon intérieur 2 et, par sa surface extérieure, à la surface intérieure d'un manchon rigide de précompression 10, par vulcanisation de l'élément en caoutchouc 6 pendant son moulage. Le manchon à orifice

8 est monté sur l'élément en caoutchouc 6 par l'intermédiai-

re du manchon rigide de précompression 10, comme décrit plus

loin en détail.

Comme représenté sur les figures 3 et 4, le man- -

chon en caoutchouc 6, fixé solidairement au manchon inté-

rieur 2, comporte deux cavités ou poches 12, 14 formées

dans sa surface extérieure. Les deux poches 12, 14 sont espa-

cées l'une de l'autre suivant des angles égaux dans la direc-

tion circonférentielle de l'élément en caoutchouc 6, c'est-

à-dire qu'elles sont diamétralement opposées sur le manchon

intérieur 2 ou symétriques par rapport à celui-ci. La pro-

fondeur ou le fond de chacune des poches 12, 14 est sensi-

blement défini par la surface extérieure du manchon inté-

rieur 4 et chaque poche s'ouvre dans la surface extérieure du manchon en caoutchouc 6. Les ouvertures des poches 12, 14, sont fermées par la surface intérieure du manchon à orifice 8, de façon à définir une paire correspondante de chambres de fluide 16,18. Plus précisément, le manchon à

orifice 8 coopère avec l'élément en caoutchouc 6 pour défi-

nir les deux chambres de fluide 16, 18 correspondant aux

deux poches 12, 14 dans l'élément en caoutchouc 6. Le man-

chon rigide de précompression 10 comporte deux fenêtres ali-

gnées avec l'ouverture des poches 12, 14 et dimensionnées de manière à ne pas fermer les poches correspondantes 12,

14. Les chambres de fluide 16, 18 ainsi définies sont rem-

plies d'un fluide incompressible approprié 22 (figures 1 et 2) tel qu'alkylène glycols, polyalkylène glycols,huile de silicone, polymères à bas poids moléculaire ou eau, ou un

mélange de ces substances.

Un bloc métallique d'arrêt 24, à section trans-

versale sensiblement rectangulaire (comme représenté sur

les figures 2 et 4), est emmanché à la presse sur le man-

chon intérieur 2 de sorte qu'un alésage 26 prévu dans le

bloc d'arrêt 24 s'engage sur une partie axialement intermé-

diaire de la surface extérieure du manchon intérieur 2. Le

bloc d'arrêt 24 consiste en deux protubérances dirigées ra-

dialement vers l'extérieur, qui font saillie à partir du manchon intérieur 2 dans des directions opposées, dans les deux chambres de fluide correspondantes 16, 18, de sorte que les faces d'extrémité des protubérancesse trouvent à

l'intérieur des chambres de fluide 16, 18. Les faces d'ex-

trémité des protubérances du bloc d'arrêt 24 servent de surfaces de butée qui viennent en contact sur la surface

intérieure du manchon à orifice 8, ce qui empêche un dépla-

cement excessif entre le manchon intérieur 2 et le manchon

à orifice 8 et donc un déplacement excessif entre les man-

chons intérieur et extérieur 2, 4 du fait d'une déformation

excessive de l'élément en caoutchouc 6. Les surfaces d'ex-

trémité de butée du bloc d'arrêt 24 sont revêtues de couches

de caoutchouc 28 d'une épaisseur appropriée, qui sont for-

mées solidairement de l'élément en caoutchouc 6.

Les deux chambres de fluide 16, 18, définies par les poches 12, 14 de l'élément en caoutchouc 6 fermées par le manchon à orifice 8 situé radialement vers l'extérieur,

sont maintenues en communication de fluide l'une avec l'au-

tre par un orifice circonférentiel continu 48 qui est défini principalement par le manchon à orifice 8. De façon plus détaillée et avec référence aux figures 5 à 7, le manchon à orifice 8 est une pièce sensiblement cylindrique dans la

surface extérieure de laquelle est ménagée une gorge cir-

conférentielle 30, de profondeur appropriée, sous la forme d'une gorge sensiblement hélicoïdale disposée autour de la circonférence extérieure du manchon 8 sur près de quatre tours (3,75 tours environ sur le manchon 8), de sorte que les quatre tours ou spires ont un pas prédéterminé dans la direction axiale du manchon à orifice 8. Comme représenté

sur les figures 5 et 7,1a gorge circonférentielle 30 com-

prend quatre parties rectilignes séparées 30a, perpendicu-

laires à l'axe du manchon 8, et trois parties hélicoïdales

parallèles séparées 30b qui raccordent les parties rectili-

gnes adjacentes 30a les unes aux autres. Les trois parties

hélicoïdales parallèles 30b sont inclinées d'un angle pré-

déterminé par rapport aux parties rectilignes 30a et elles

sont prévues à la même position circonférentielle du man-

chon à orifice 8. On voit que les parties hélicoïdales 30b

permettent d'espacer les extrémités de la gorge circonfé-

rentielle 30 (extrémités des deux parties rectilignes ex-

térieures 30a,30a) l'une de l'autre, d'une distance prédé-

terminée dans la direction axiale du manchon à orifice 8.

En outre, le manchon à orifice 8 comporte deux trous de com-

munication radiaux 32,34 ménagés à travers l'épaisseur de sa paroi, de sorte que les trous 32,34 communiquent à leurs

extrémités extérieures avec les extrémités de la gorge cir-

conférentielle 30.

Lorsque le manchon à orifice 8 ainsi construit est monté sur l'élément en caoutchouc 6 par l'intermédiaire du manchon rigide 10, les deux trous de communication 32, 34 communiquent à leurs extrémités intérieures avec les

deux chambres de fluide correspondantes 16,18, comme repré-

senté sur les figures 1 et 2.

Le manchon à orifice 8 a une longueur axiale plus

petite que celle du manchon rigide de précompression 10 fi-

xé à la surface extérieure de l'élément en caoutchouc 6, de

sorte que les extrémités axiales opposées du manchon à ori-

fice 8 sont espacées de distances prédéterminées par rapport aux extrémités axiales correspondantes du manchon rigide de

* précompression 10 dans les directions axialement vers l'in-

térieur, comme représenté sur la figure 8. Deux dispositifs d'étanchéité 42 sont montés sur la surface extérieure du manchon rigide de précompression 10, de sorte que chaque dispositif d'étanchéité 42 est maintenu en contact avec les

faces d'extrémité correspondantes du manchon à orifice 8.

Chaque dispositif d'étanchéité 42 comprend un anneau métal-

lique 38 dans la surface intérieure duquel est formée une gorge annulaire 36, et un joint torique 40 logé dans la gorge annulaire 36 de sorte que le joint torique 40 est en contact d'étanchéité avec la surface extérieure du manchon rigide 10, comme représenté sur les figures 1 et 8. Ainsi,

les deux dispositifs d'étanchéité 42,42 assurent une étan-

chéité au fluide entre le manchon rigide 10 et le manchon

à orifice 8.

Le sous-ensemble représenté sur la figure 8,.com-

prenant le manchon à orifice 8 monté sur l'élément en caout-

chouc 6 et le manchon rigide 10, est inséré dans le manchon extérieur 4. Comme représenté sur la figure 9, le manchon extérieur 4 comprend un manchon métallique extérieur 44 et

une couche intérieure d'étanchéité 46 en caoutchouc d'épais-

seur appropriée, liée à la surface intérieure du manchon

métallique 44 par vulcanisation. Comme représenté sur la fi-

gure 1, les parties d'extrémité du manchon extérieur 4 sont rabattues radialement vers l'intérieur, contre les faces

d'extrémité du sous-ensemble 8, de sorte que le manchon ex-

térieur 4 est fixe par rapport au sous-ensemble de la figu-

re 8. Dans cette situation, la gorge circonférentielle con-

tinue 30,ménagée dans la surface extérieure du manchon à orifice 8, est fermée par la surface intérieure du manchon extérieur 4, et plus précisément par la surface intérieure

de la couche d'étanchéité en caoutchouc 46 du manchon exté-

rieur 4, de sorte que l'orifice circonférentiel 48 précité

est défini entre le manchon à orifice 8 et le manchon exté-

rieur 4, sous la forme d'un passage sensiblement hélicol-

dal formé de façon continue autour du manchon à orifice 8.

La longueur de l'orifice circonférentiel 48 est sensiblement égale à celle de la gorge circonférentielle 30, c'est-à-dire

environ quatre fois plus grande que la circonférence inté-

rieure du manchon extérieur 4.

L'orifice circonférentiel sensiblement hélicoïdal 48 ainsi obtenu communique à une première extrémité avec la chambre de fluide 16, par le trou de communication radial

32, et à son autre extrémité avec l'autre chambre de flui-

de 18 par l'autre trou de communication radial 34. Ainsi,

les moyens de communication de fluide entre les deux cham-

bres de fluide 16, 18 sont constitués par l'orifice circon-

férentiel 48 et les trous de communication 32, 34. L'orifi-

ce 48 agit pour engendrer une résistance à un écoulement du fluide 22, d'une des chambres 16,18 à l'autre. Toutefois, on peut considérer les trous de communication 32,34 comme des parties terminales de l'orifice 48 si les dimensions des trous 32,34 sont choisies de manière à engendrer une

résistance à l'écoulement.

La structure de manchonnage élastique à remplis-

sage de fluide décrite ci-dessus peut être assemblée de

façon appropriée, par exemple par la procédure ci-après.

On fixe d'abord le bloc d'arrêt 24 au manchon intérieur 2 par emmanchement à la presse ou frettage. On place l'ensemble du manchon intérieur 2 et du bloc d'arrêt 24, ainsi que le manchon rigide de précompression 10, dans

un moule approprié. Ensuite, on verse dans le moule une ma-

tière à base de caoutchouc non vulcanisé, de sorte que l'é-

lément sensiblement annulaire en caoutchouc 6 est formé en-

tre le manchon intérieur 2 (auquel est fixé le bloc d'arrêt

24) et le manchon rigide 10. On obtient ainsi le sous-

ensemble représenté sur la figure 3. Le manchon rigide 10

est soumis à un étirage approprié pour comprimer l'élé-

ment en caoutchouc 6 radialement vers l'intérieur, comme né-

cessaire. Ainsi, le manchon rigide 10 peut agir de manière à donner àl'élément en caoutchouc 6 un degré approprié de

précompression. Pendant ce temps, on prépare le manchon ex-

térieur 4 par application de la couche d'étanchéité en caout-

chouc 46 à la surface intérieure du manchon métallique 44,

dans un traitement de vulcanisation.

On monte le manchon à orifice 8 sur l'extérieur

du sous-ensemble de la figure 3, par emmanchement à la pres-

se ou une autre méthode. En outre, les dispositifs d'étan-

chéité 42 (anneaux métalliques 38 comportant les joints to-

riques 40 logés dans les gorges annulaires 36) sont montés

sur la surface extérieure du manchon rigide de précompres-

sion 10, de sorte que les anneaux métalliques 38 se trou-

vent en contact avec les faces d'extrémité du manchon à orifice 8, les dispositifs d'étanchéité 42 et le manchon

à orifice 8 étant ainsi mutuellement concentriques ou coa-

xiaux. De cette manière, on obtient le sous-ensemble repré-

senté sur la figure 8. On immerge ensuite ce sous-ensemble dans un bain du fluide incompressible 22, ce qui permet le

remplissage des chambres de fluide 16,18 avec le fluide 22.

Le sous-ensemble de la figure 8 étant maintenu dans le bain,

on emmanche à la presse le manchon extérieur 4 sur les sur-

faces extérieures du manchon à orifice 8 et des dispositifs d'étanchéité 42, de sorte que l'orifice circonférentiel 48

est également rempli de fluide 22. On soumet alors le man-

chon extérieur 4 à un étirage, comme nécessaire, par exem-

ple au moyen de huit filières disposées autour du manchon extérieur 4. Finalement,on rabat les parties d'extrémité du

manchon extérieur 4 contre les faces d'extrémité du sous-

ensemble 8, ce qui fixe le manchon extérieur 4 par rapport au manchon rigide de précompression 10. De cette manière,

on obtient la structure de manchonnage élastique à remplis-

sage de fluide des figures 1 et 2, comportant l'orifice 48.

Le manchonnage élastique à remplissage de fluide ainsi construit est généralement disposé entre deux éléments structurels qui sont reliés l'un à l'autre de façon à arrê-

ter et amortir les vibrations. De façon connue, l'un des élé-

ments structurels est fixé au manchon intérieur 4 par un arbre introduit dans ce manchon, tandis que l'autre élément structurel est fixé au manchon extérieur 4 directement ou au moyen d'une pièce d'adaptation appropriée,telle qu'un

manchon de montage 50 représenté en trait mixte sur la fi-

gure 1. Par exemple, on peut avantageusement utiliser le présent manchonnage comme fourrure élastique d'amortissement

dans le système de suspension d'un véhicule automobile.

Lorsque l'élément élastique 6 se déforme du fait d'un déplacement relatif entre les manchons intérieur et extérieur 2, 4, le fluide 22 est obligé de s'écouler d'une

des chambres 16, 18 vers l'autre, à travers l'orifice cir-

conférentiel sensiblement hélicoldal 48, avec une résistance prédéterminée à l'écoulement du fluide. Puisque l'orifice 48 a une grande longueur, presque quatre fois plus grande que la circonférence du manchon extérieur 4, la section transversale de l'orifice 48 peut être prévue assez grande

pour permettre le passage d'une quantité suffisante du flui-

de 22 à travers l'orifice 48, tout en maintenant la fréquen-

ce d'angle de phase maximum du manchonnage à une valeur ap-

propriée pour fournir un effet d'amortissement réellement élevé dans une bande de vibrations à basse fréquence désirée,

par exemple des vibrations de 5 à 50 Hz, que le présent man-

chonnage est destiné à amortir.

Bien que la présente invention ait été décrite

dans son mode préféré de réalisation avec une certaine spé-

cificité, il est entendu que l'invention ne se limite nul-

lement 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 présente invention.

Par exemple, bien que le manchon rigide de pré-

compression 10 soit utile pour donner à l'élément intérieur

en caoutchouc 6 un degré nécessaire de précompression radia-

le et pour permettre aux dispositifs d'étanchéité 42 d'as-

surer une meilleure étanchéité par rapport au manchon exté-

rieur 4, l'emploi de ce manchon rigide de précompression 10 n'est pas impératif dans la mise en oeuvre de la présente

invention. En outre, la forme du manchon rigide de précom-

pression 10 peut être modifiée si on le désire. Par exemple, le manchon 10 peut être constitué de deux anneaux séparés

en contact avec les parties d'extrémités axiales de l'élé-

ment annulaire en caoutchouc 6.

Bien que la longueur de l'orifice circonférentiel sensiblement hélicoïdal 48 pour la communication de fluide entre les deux chambres 16, 18 soit approximativement quatre fois plus grande que la circonférence du manchon extérieur

4 ou du manchon à orifice dans le mode de réalisation illus-

tré, on peut donner à l'orifice 48 d'autres longueurs appro-

priées par rapport à la circonférence du manchon extérieur 4, par exemple deux ou trois fois, ou deux à trois fois la

circonférence, pourvu que la longueur de l'orifice 48 cor-

responde au moins à une circonférence complète du manchon

extérieur 4 ou du manchon à orifice 8. La longueur de l'o-

rifice 48 suivant la présente invention peut être avanta-

geusement changée ou choisie à volonté, par un choix corres-

pondant de la longueur de la gorge circonférentielle 30 mé-

nagée dans la surface extérieure du manchon à orifice 8.

Il est entendu qu'on peut utiliser la structure de manchonnage élastique à remplissage de fluide conforme à l'invention non seulement comme fourrure de suspension

pour une suspension de véhicule, mais également comme di-

verses autres structures d'amortissement telles que des fi-

xations d'un moteur sur le châssis d'un véhicule.

Claims (10)

Revendications

1. Structure de manchonnage élastique à remplis-

sage de fluide,caractérisée en ce qu'elle comprend: un

manchon intérieur (2) présentant une surface extérieure cy-

lindrique; un élément élastique sensiblement annulaire (6) fixé par vulcanisation à la surface extérieure dudit

manchon intérieur en relation mutuelle coaxiale et compor-

tant une pluralité de poches (12,14) qui s'ouvrent dans une surface extérieure de l'élément élastique, ces poches étant

espacées les unes des autres dans une direction circonfé-

rentielle de l'élément élastique; un manchon à orifice

(8) placé radialement vers l'extérieur de l'élément élasti-

que et fermant ladite pluralité de poches prévues dans l'é-

lément élastique, de façon à coopérer avec cet élément élas-

tique pour définir une pluralité de chambres de fluide (16, 18) correspondant aux dites poches, ce manchon à orifice comportant une gorge circonférentielle (30) ménagée de façon continue dans sa surface extérieure et qui s'étend au moins sur une circonférence complète du manchon à orifice, et une

pluralité de trous radiaux de communication (32,34) qui com-

muniquent à leurs extrémités extérieures avec ladite gorge circonférentielle et à leurs extrémités intérieures avec la dite pluralité de chambres de fluide, respectivement, les chambres de fluide étant remplies d'un fluide incompressible

(22); et un manchon extérieur (4) monté sur la surface ex-

térieure du manchon à orifice et fermant ladite gorge circon-

férentielle du manchon à orifice, de manière à définir un orifice circonférentiel continu (48) qui communique avec la dite pluralité de chambres de fluide par ladite pluralité

de trous radiaux de communication, cet orifice circonféren-

tiel ayant une longueur qui correspond à celle de la gorge circonférentielle.

2. Structure de manchonnage suivant la revendica-

tion 1, caractérisée en ce que la gorge circonférentielle

(30) comprend une partie hélicoïdale (30b) qui permet d'es-

pacer les extrémités de la gorge circonférentielle l'une de

l'autre dans une direction axiale du manchon à orifice.

3. Structure de manchonnage suivant la revendica-

tion 1 ou 2, caractérisée en ce que la gorge circonféren-

tielle (30) comprend une pluralité de tours autour de la circonférence du manchon à orifice, chacun de ces tours

comportant une partie rectiligne (30a),disposée perpendi-

culairement à l'axe du manchon à orifice, et une partie hélicoïdale (30b) disposée suivant un angle prédéterminé par rapport à ladite partie rectiligne, de sorte que les extrémités de la gorge circonférentielle sont espacées l'une de l'autre dans une direction axiale du manchon à orifice.

4. Structure de manchonnage suivant la revendi-

cation 3, caractérisée en ce que les parties hélicoïdales

(30b) de ladite pluralité de tours de la gorge circonfé-

rentielle sont parallèles les unes aux autres.

5. Structure de manchonnage suivant la revendi-

cation 3, caractérisée en ce que ladite pluralité de cham-

bres de fluide est constituée de deux chambres de fluide et ladite pluralité de trous radiaux de communication est

constituée de deux trous radiaux de communication qui com- -

muniquent avec lesdites extrémités de la gorge circonfé-

rentielle.

6. Structure de manchonnage suivant l'une quel-

conque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle

comprend en outre un manchon rigide (10) fixé à la surface extérieure de l'élément élastique sensiblement annulaire (6), ce manchon rigide comportant une pluralité de fenêtres qui correspondent à ladite pluralité de poches (12,14), ces fenêtres étant dimensionnées de manière à ne pas fermer les poches correspondantes, ledit manchon à orifice (8) étant

monté sur une surface extérieure dudit manchon rigide.

7. Structure de manchonnage suivant la revendi-

cation 6, caractérisée en ce que les extrémités axiales op-

posées du manchon à orifice (8) sont espacées de distances

prédéterminées par rapport aux extrémités opposées correspon-

dantes du manchon rigide (10) dans des directions axialement vers l'intérieur du manchon à orifice, et en ce que ladite structure de manchonnage élastique comprend en outre deux dispositifs d'étanchéité (42) qui sont placés axialement vers l'extérieur desdites extrémités axiales opposées du manchon à orifice et entre le manchon rigide et le manchon extérieur.

8. Structure de manchonnage suivant la revendica-

tion 7, caractérisée en ce que chacun des deux dispositifs d'étanchéité (42) comprend un anneau métallique (38), dans

une surface intérieure duquel est ménagée une gorge annu-

laire (36), et un joint torique (40) logé dans cette gorge annulaire.

9. Structure de manchonnage suivant l'une quel-

conque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le

manchon extérieur (4) comporte une couche de caoutchouc (46) d'épaisseur prédéterminée, cette couche de caoutchouc étant en contact avec la surface extérieure du manchon à orifice et fermant ainsi de façon étanche au fluide la

gorge circonférentielle, afin de définir ledit orifice cir-

conférentiel continui48).

10. Structure de manchonnage suivant l'une quel-

conque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle

comprend en outre un bloc d'arrêt (24) qui est fixé au man-

chon intérieur de manière à s'étendre dans ladite pluralité

de chambres de fluide vers une surface intérieure du man-

chon à orifice, ce bloc d'arrêt et le manchon à orifice

pouvant venir en butée l'un sur l'autre dans le cas d'un dé-

placement relatif prédéterminé du manchon intérieur et du

manchon extérieur l'un vers l'autre du fait de l'applica-

tion d'une charge vibratoire à la structure de manchonnage

élastique par l'intermédiaire des manchons intérieur et ex-

térieur.