FR2658887A1 - Support elastique rempli par des fluides et comportant une chambre remplie par des fluides possedant une viscosite elevee et une faible viscosite. - Google Patents

Abstract

Ce support (10) comprend un manchon intérieur (12); un manchon extérieur (14), un corps élastique (16) annulaire inséré entre les manchons et définissant une chambre pour fluides (34), étant remplie par deux fluides non miscibles (36, 38), dont le premier possède une viscosité cinématique inférieure à celle du second fluide et un poids spécifique différent de celui du second fluide, au moins un passage en forme d'orifice (44, 46) dans au moins une partie de la chambre (34), qui contient ledit premier fluide; et des moyens de formation d'un interstice de cisaillement (44, 46) constituant une autre partie de la chambre. Application notamment en tant que support pour moteur, amortissant les vibrations.

Description

La présente invention concerne d'une manière gé-

nérale un support élastique cylindrique rempli par des

fluides et apte à réaliser un amortissement et une isola-

tion vis-à-vis de vibrations qui lui sont appliquées, sur la base d'écoulements d'un fluide contenu dans ce support. Plus particulièrement, l'invention concerne un tel support

élastique rempli par des fluides, qui possède une constitu-

tion simple et fournit un effet élevé d'amortissement de vibrations à basses fréquences et une constante d'élasticité dynamique réduite vis-àvis des vibrations à

hautes fréquences.

On sait qu'un support élastique cylindrique est un dispositif servant à raccorder élastiquement ou avec

possibilité de flexion deux éléments dans un système de vi-

brations, de manière à réaliser un amortissement ou une isolation vis-àvis des vibrations Le support élastique cylindrique possède des manchons métalliques intérieur et extérieur, qui sont espacés radialement l'un de l'autre, moyennant l'interposition d'un corps élastique entre les

manchons intérieur et extérieur pour le raccordement élas-

tique des deux manchons Ce type de support élastique cy-

lindrique est largement utilisé en tant que support pour

moteur, support pour différentiel et coussinet de suspen-

sion par exemple pour un véhicule automobile.

Le support élastique cylindrique classique agencé de la manière décrite précédemment est basé uniquement sur

une propriété d'élasticité ou de résilience du corps élas-

tique pour réaliser un amortissement ou une isolation vis-

à-vis des vibrations d'entrée Par conséquent, le support

classique satisfait difficilement aux exigences accrues vi-

sant à disposer, à un degré accru, d'une capacité d'amor-

tissement ou d'isolation vis-à-vis des vibrations et des

bruits, dans les véhicules automobiles actuels C'est pour-

quoi, il a été récemment proposé de remplir un espace inté-

rieur du support élastique avec un fluide approprié pour obtenir ce qu'on appelle un support élastique rempli par un

fluide, de manière à améliorer les caractéristiques d'amor-

tissement ou d'isolation du support vis-à-vis des vi-

brations. Un exemple de ce support élastique rempli par un fluide est décrit dans le brevet US N 04 786 036 Un support

élastique rempli par un fluide, tel que décrit dans ce bre-

vet, possède d'une manière générale une chambre annulaire

pour fluide, formée entre les manchons intérieur et exté-

rieur raccordés par le corps élastique dans la direction circonférentielle du support La chambre pour fluide est

remplie par un fluide visqueux possédant une viscosité ci-

nématique élevée et comprend une pluralité d'interstices de cisaillement qui provoquent l'application de contraintes de cisaillement au fluide hautement visqueux circulant dans

les interstices, lors de l'application d'une charge vibra-

toire au support.

Le support élastique ainsi agencé, qui est amorti par le fluide hautement visqueux, présente un coefficient

d'amortissement suffisamment élevé pour amortir efficace-

ment des vibrations à hautes fréquences, comme par exemple des chocs ou des rebonds du véhicule, sur la base des contraintes de cisaillement appliquées au fluide hautement visqueux situé dans les interstices de cisaillement lors de

l'application des vibrations à hautes fréquences au sup-

port.

D'autres études et analyses exécutées par les in-

venteurs pour le support élastique que l'on vient de dé-

crire ont révélé que le support élastique possède une

constante d'élasticité dynamique, accrue de façon défavo-

rable, lorsque la fréquence des vibrations d'entrée aug-

mente, et fournit des résultats peu satisfaisants dans sa

capacité d'isolation vis-à-vis des vibrations, qui est né-

cessaire pour éliminer des vibrations à hautes fréquences

comme par exemple un bruit de vrombissement, un bruit pro-

duit par la chaussée ou un bruit d'engrenages.

C'est pourquoi un but de la présente invention est de fournir un support élastique rempli par des fluides, qui soit d'une constitution simple et présente une constante d'élasticité dynamique réduite vis-à-vis des vibrations à hautes fréquences tout en présentant un effet intense d'amortissement des vibrations à basses fréquences, sur la base de contraintes de cisaillement appliquées à un

fluide hautement visqueux.

L'objectif indiqué précédemment peut être atteint conformément au principe de la présente invention, qui

fournit un support élastique rempli par des fluides, carac-

térisé en ce qu'il comprend: a) un manchon intérieur; b) un manchon extérieur disposé en étant espacé radialement vers l'extérieur par rapport au manchon intérieur; c) un corps élastique de forme générale annulaire inséré entre

les manchons intérieur et extérieur et permettant un rac-

cordement flexible entre ces manchons, le corps élastique définissant au moins partiellement une chambre pour fluides, qui s'étend dans la direction circonférentielle du support de telle sorte que la forme de la chambre pour le

fluide est modifiée lors de l'application d'une charge vi-

bratoire entre les manchons intérieur et extérieur, la chambre pour le fluide étant remplie par un premier fluide et par un second fluide, le premier fluide possédant une viscosité cinématique inférieure à celle du second fluide et un poids spécifique différent de celui du second fluide, les premier et second fluides n'étant pas miscibles l'un à l'autre; d) des moyens de formation d'orifices, qui servent à définir au moins un passage en forme d'orifice dans au moins une partie de la chambre pour le fluide, gui contient

le premier fluide, ce premier fluide étant tenu de traver-

ser ledit au moins un passage en forme d'orifice lors de l'application de la charge vibratoire; et e) des moyens de

formation d'un interstice, qui servent à définir un inter-

stice de cisaillement constituant une autre partie de la chambre pour fluides, qui contient le second fluide, ce

dernier étant forcé de traverser le interstice de cisaille-

ment lors de l'application de la charge vibratoire en pro-

voquant l'application de contraintes de cisaillement au se-

cond fluide.

Le support élastique rempli par des fluides,

conforme à l'invention et agencé tel que décrit précédem-

ment, fournit un effet intense d'amortissement des vibra-

tions d'entrée possédant des fréquences relativement

basses, sur la base des contraintes de cisaillement appli-

quées au second fluide ou fluide à viscosité élevée, qui est tenu de traverser l'interstice de cisaillement situé

dans la chambre pour fluides D'autre part, le présent sup-

port élastique fournit une constante d'élasticité dynamique

suffisamment réduite, pour les vibrations d'entrée possé-

dant des fréquences relativement élevées, sur la base de la résonance du premier fluide ou fluide à faible viscosité, qui est tenu de traverser le ou les passages en forme

d'orifices situés dans la chambre pour fluides Par consé-

quent, le support élastique, rempli par des fluides,

conforme à la présente invention présente d'excellentes ca-

pacités ou caractéristiques globales d'amortissement et

d'isolation vis-à-vis des vibrations.

Étant donné que les fluides à faible viscosité et

à viscosité élevée sont situés dans des parties prédé-

terminées respectives de la chambre pour fluides, en raison

de la différence entre leurs poids spécifiques, la struc-

ture servant à définir la chambre pour fluides peut être grandement simplifiée C'est pourquoi, le présent support

élastique rempli par des fluides, qui possède une excel-

lente capacité d'amortissement et d'isolation vis-à-vis des vibrations, sur la base de l'utilisation des deux fluides différents, peut être réalisé de manière à posséder une

structure simple correspondante et peut être aisément f a-

briqué avec un rendement élevé.

Le corps élastique peut comporter une partie in-

termédiaire du point de vue axial comportant une cavité de forme générale annulaire, qui constitue une chambre de forme générale annulaire en tant que chambre pour fluides. Le ou les passages en forme d'orifices indiqués précédemment peuvent être constitués par deux passages en forme d'orifices constituant deux parties opposées de la chambre pour fluides, qui sont opposées l'un à l'autre dans une direction diamétrale perpendiculaire à une direction verticale du support dans laquelle la charge vibratoire est

appliquée à ce support Dans ce cas, l'interstice de ci-

saillement peut être constitué par l'une de deux parties

opposées de la chambre pour fluides, qui sont diamétrale-

ment opposées dans la direction verticale du support.

Les moyens de formation des orifices peuvent com-

prendre le corps élastique et une partie saillante radiale, qui fait saillie radialement vers l'extérieur à partir du

manchon intérieur de manière à coopérer avec le corps élas-

tique pour définir le couple de passages en forme d'orifices, de sorte que ces deux passages en forme d'orifices sont raccordés par une partie supérieure faisant partie des deux parties opposées de la chambre pour

fluides, qui sert d'interstice de cisaillement.

Les moyens de formation des interstices peuvent comprendre le corps élastique, le manchon extérieur et la

partie saillante radiale, indiqués précédemment L'inter-

stice de cisaillement possède une forme courbe dans une section en coupe transversale du support, la forme courbe étant définie par une surface circonférentielle intérieure du manchon extérieur et une face d'extrémité radiale de la

partie saillante radiale.

La partie saillante radiale mentionnée précédem-

ment peut être constituée par une bague métallique montée sur le manchon intérieur, et par une couche de caoutchouc recouvrant la bague métallique et délimitant la face

d'extrémité radiale de la partie saillante.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré-

sente invention ressortiront de la description donnée ci-

après prise en référence aux dessins annexés, sur les- quels: la figure 1 représente une vue en élévation en coupe transversale d'une forme de réalisation d'un support élastique, rempli par les fluides selon l'invention, qui

est utilisé en tant que coussinet de suspension pour un vé-

hicule automobile; la figure 2 représente une vue en élévation en coupe transversale axiale prise suivant la ligne 2-2 sur la figure 1; la figure 3 représente une vue en élévation en coupe transversale d'un ensemble intérieur du coussinet de la figure 1, qui est fabriqué sous la forme d'un produit intermédiaire par vulcanisation d'un caoutchouc de manière à former un corps élastique fixé à un manchon intérieur et à un manchon intermédiaire du coussinet; la figure 4 est une vue en élévation en coupe axiale prise suivant la ligne 4-4 sur la figure 3; et

les figures 5, 6 et 7 sont des graphiques re-

présentant les caractéristiques de fonctionnement du cous-

sinet de suspension de la figure 1 en rapport avec les fré-

quences des vibrations appliquées, par rapport aux caracté-

ristiques d'exemples comparatifs.

En se référant tout d'abord à la vue en coupe transversale et à la vue en coupe axiale des figures 1 et 2, on y voit représenté un ensemble formant coussinet 10 rempli par des fluides et agencé conformément à une forme de réalisation de l'invention sous la forme d'un coussinet

de suspension utilisé dans un véhicule automobile.

Sur les figures, l'ensemble formant coussinet 10 comprend un manchon intérieur 12 et un manchon extérieur 14

disposé radialement à l'extérieur du manchon intérieur 12.

Les manchons intérieur et extérieur 10, 12 sont formés d'un métal et disposés coaxialement ou concentriquement l'un à l'autre, moyennant la présence d'un espace radial approprié entre eux L'ensemble formant coussinet 10 comprend en outre un corps élastique 16 de forme générale annulaire, à

paroi relativement épaisse, réalisé en caoutchouc et inter-

calé entre les manchons intérieur et extérieur 12,14 de ma-

nière à raccorder élastiquement ces deux manchons l'un à l'autre L'ensemble formant coussinet 10 est installé sur le véhicule automobile dans la direction verticale, comme représenté sur la figure 1, de manière à raccorder, avec possibilité de flexion, deux éléments du véhicule, et ce grâce au fait que l'un des deux éléments est inséré dans un alésage intérieur 18 du manchon intérieur 12, tandis que le manchon extérieur 14 est emmanché à force dans un trou de montage ménagé dans l'autre élément L'ensemble formant

coussinet 10 ainsi installé sur le véhicule est apte à re-

cevoir une charge vibratoire appliquée principalement dans

une direction diamétrale correspondant à la direction ver-

ticale sur la figure 1 Cette direction diamétrale sera dé-

signée ci-après, le cas échéant, comme étant la "direction

de réception de la charge".

De façon plus spécifique, on peut dire que le manchon intérieur 12 est un élément métallique cylindrique

possédant une épaisseur de paroi relativement importante.

Une bague métallique 20 possédant une épaisseur de paroi

relativement importante, est montée sur et fixée à une par-

tie, intermédiaire du point de vue axial, du manchon inté-

rieur 12 A l'extérieur du manchon intérieur 12, du point

de vue radial, est disposé un manchon intermédiaire métal-

lique 22, possédant une épaisseur de paroi relativement faible, de telle sorte que le manchon intérieur 12 et le manchon intermédiaire 2 sont maintenus concentriquement et en étant espacés radialement l'un par rapport à l'autre Le corps élastique 16 est intercalé entre le manchon intérieur 12 et le manchon intermédiaire 22 de telle sorte que le

manchon intérieur 12 est fixé par vulcanisation à la sur-

face circonférentielle intérieure du corps élastique 16, tandis que le manchon intermédiaire 22 est fixé par vulca- nisation à la surface circonférentielle extérieure du corps élastique 16, comme représenté sur les figures 3 et 4 Par

conséquent, le manchon intérieur 12, le manchon intermé-

diaire 22 et le corps élastique 16 constituent un ensemble

intérieur monobloc fabriqué sous la forme d'un produit in-

termédiaire pendant la fabrication de l'ensemble formant

coussinet 10.

L'ensemble intérieur 24 possède une cavité de

forme générale annulaire 26 ménagée entre le manchon inté-

rieur 12 et le manchon intermédiaire 22, sur toute la cir-

conférence de ces manchons La cavité annulaire 26 est for-

mée dans une partie, intermédiaire du point de vue axial, du corps élastique 16, comme représenté sur la figure 4 Le manchon intermédiaire 22 possède un couple de fenêtres 28 ménagées dans des parties du manchon, qui sont opposées l'une à l'autre suivant un diamètre du manchon intérieur 12, qui s'étend dans la direction de réception La cavité annulaire 26 est ouverte dans des parties diamétralement opposées, dans une surface circonférentielle extérieure de l'ensemble intérieur 24, à travers les fenêtres 28 ménagées

dans le manchon intermédiaire 22.

La bague métallique 20 indiquée précédemment est

située à l'intérieur de la cavité annulaire 26 Sur la sur-

face circonférentielle extérieure de la bague métallique 20 est disposée une couche de caoutchouc 30 qui fait partie

intégrante du corps élastique 16, cette couche de caout-

chouc 30 étant fixée par vulcanisation à la bague métal-

lique 20 La couche en caoutchouc 30 et la bague métallique coopèrent pour former une partie saillante radiale 32 de forme générale annulaire, qui est située à l'intérieur de la cavité annulaire 26 et fait saillie radialement vers l'extérieur à partir de la paroi inférieure de la cavité 26 En d'autres termes, la partie saillante radiale 32 fait saillie radialement vers l'extérieur à partir de la partie, intermédiaire du point de vue axial, du manchon intérieur

12, à l'intérieur de la cavité annulaire 26.

On comprime radialement vers l'intérieur l'ensem-

ble intérieur 24 ainsi formé, au niveau du manchon intermé-

diaire 22, comme cela s'avère nécessaire, pour obtenir un

degré approprié de compression du corps élastique 16 En-

suite, on monte le manchon 14 sur l'ensemble intérieur 24 et on le fixe à la surface circonférentielle extérieure du

manchon intérieur 22 moyennant l'utilisation de huit ma-

trices d'emboutissage disposées autour de la circonférence

du manchon extérieur 14.

Le manchon extérieur 14 étant monté sur l'ensem-

ble intérieur 24, les ouvertures des fenêtres 28 du manchon intermédiaire 22 sont fermées, d'une manière étanche aux fluides, comme manchon extérieur 14 de sorte que la cavité annulaire 26 de l'ensemble intérieur 24 est fermée, d'une manière étanche aux fluides, ce qui permet d'obtenir une

forme générale annulaire pour fluides 34.

La chambre annulaire pour fluides 34 s'étend entre les manchons intérieur et extérieur 12, 14, dans la direction circonférentielle de ces derniers, et possède

sensiblement une forme en U selon une coupe axiale repré-

sentée sur la figure 2, la partie saillante radiale 32 fai-

sant saillie à partir du manchon intérieur 12 en direction du manchon extérieur 14 Plus particulièrement, la chambre annulaire pour fluides 34 comprend deux parties opposées servant de couple de passages en forme d'orifices 42, qui sont diamétralement opposés dans la direction d'un diamètre du manchon intérieur 12, perpendiculaire à la direction de réception de la charge Chacun des passages en forme d'orifices 42 possède une longueur donnée et une surface en coupe transversale donnée et s'étend sensiblement dans une direction parallèle à la direction de réception de la

charge En outre, la chambre annulaire pour fluides 34 com-

prend deux parties opposées constituant respectivement un espace supérieur de cisaillement 44 et un espace inférieur de cisaillement 46, ces parties étant situées à l'opposé l'une de l'autre suivant un diamètre du manchon intérieur

12, dans la direction de réception de la charge Ces inter-

stices supérieur et inférieur de cisaillement 44, 46 sont définis entre la partie saillante radiale 32 et le manchon extérieur 14 et s'étendent dans la direction axiale et dans la direction circonférentielle sur les faces d'extrémité diamétralement opposées de la partie saillante radiale 32, qui sont situées en vis-à-vis du manchon extérieur 12 moyennant la présence d'un jeu intercalaire approprié par

rapport à ce manchon.

La chambre annulaire pour fluides 34 est remplie

par deux types de fluide, à savoir un fluide à faible vis-

cosité 36 et un fluide à viscosité élevée 38, qui possèdent

des viscosités cinématiques différentes et des poids spéci-

fiques différents et ne sont pas miscibles entre eux.

C'est-à-dire que le fluide à faible viscosité 36 possède une viscosité cinématique inférieure à celle du fluide à viscosité élevée 38 Ces fluides 36,38 sont injectés, en des quantités respectivement prédéterminées, dans la chambre pour fluides 34 On comprendra que deux lignes en trait plein sur la figure 1, qui délimitent les fluides à faible viscosité et à viscosité élevée 36,38, n'indiquent pas la présence d'une pellicule de séparation ou analogue, mais représentent simplement une interface ou limite entre les volumes de ces fluides 36,38 Le manchon extérieur 14

est recouvert, sur toute la surface de sa circonférence in-

térieure, par une couche de caoutchouc d'étanchéité 40 à paroi mince La couche en caoutchouc d'étanchéité 40, qui est présente entre le manchon extérieur 14 et le manchon il intermédiaire 22, sert à garantir une étanchéité améliorée

au fluide de la chambre annulaire pour fluides 34.

De façon plus spécifique, le fluide à faible vis-

cosité 36 possède habituellement une viscosité cinématique non supérieure à 50 centistokes (c St) et de préférence non supérieure à 30 c St On peut utiliser par exemple de l'eau, de l'alkylène-glycol, du polyalkylèneglycol ou un mélange

de ces substances en tant que fluide à faible viscosité 36.

D'autre part, le fluide à viscosité élevée 38 possède un poids spécifique inférieur ou supérieur à celui du fluide à

faible viscosité 36 et n'est pas miscible avec ce dernier.

Le fluide à viscosité élevée 38 possède habituellement une viscosité cinématique égale au moins à 10 000 c St et est de préférence compris dans une gamme située entre 50 000 et

500 000 c St Par exemple, on peut utiliser de façon appro-

priée de l'huile silicone comme fluide à viscosité élevée 38. Dans l'ensemble formant coussinet 10 conforme à la présente forme de réalisation, en particulier, le fluide à faible viscosité 36 est un mélange d'éthylène-glycol et de polyéthylène-glycol, qui possède un poids spécifique égal à 1,04, tandis que le fluide à viscosité élevée 38 est

une huile silicone très visqueuse possédant un poids spéci-

fique égal à 0,97-0,98 La quantité du fluide à faible vis-

cosité 36, injectée dans la chambre annulaire pour fluides 34, est supérieure, d'une valeur donnée, à la quantité du fluide à viscosité élevée 38, de sorte que le fluide à faible viscosité 36 est présent dans les passages en forme

d'orifices 42,42 et dans l'interstice inférieur de cisail-

lement 46, et le fluide à viscosité élevée 38 est présent uniquement dans l'interstice supérieur de cisaillement 44, lorsque l'ensemble formant coussinet 10 est mis en place

sur le véhicule comme représenté sur la figure 1.

Le fluide à faible viscosité 36 et le fluide à viscosité élevée 38 peuvent être injectés dans la chambre

annulaire pour fluides 34, selon les procédés tels que dé-

crits dans les demandes de brevets japonais non examinées,

mises à l'inspection publique sous le N 0-63-130944 et 63-

130945 et attribués au détenteur de la présente demande.

Plus particulièrement, les fluides 36,38 peuvent être in- jectés dans la chambre pour fluides 34 par l'intermédiaire des trous d'injection ménagés dans le manchon extérieur 14

ou par l'intermédiaire d'une entrée ménagée entre le man-

chon intermédiaire 22 et le manchon extérieur 14.

Comme indiqué précédemment, le dispositif formant coussinet 10 est installé sur le véhicule de telle sorte que des vibrations sont reçues dans la direction diamétrale qui correspond à la direction verticale lorsqu'on regarde

sur la figure 1 Lors de l'application d'une charge vibra-

toire à l'ensemble formant coussinet 10, les manchons inté-

rieur et extérieur 12,14 sont déplacés l'un par rapport à l'autre dans la direction de réception de la charge ou la direction verticale de la figure 1 Il en résulte que la forme de la chambre annulaire pour fluides 34 est modifiée en raison de la déformation élastique du corps élastique 16, et que les volumes des fluides 36,38 à faible viscosité et à viscosité élevée sont obligés de pénétrer dans la

chambre pour fluides 34 En effet, lorsque l'ensemble for-

mant coussinet 10 reçoit des vibrations dans la direction

indiquée précédemment de réception de la charge, il se pro-

duit des variations de volume entre les interstices supé-

rieur et inférieur de cisaillement 44,46 de la chambre pour fluides 34, ce qui a pour effet que l'ensemble du volume de fluide 36,38 est tenu de circuler d'une manière répétitive

dans les directions circonférentielles entre les intersti-

ces supérieur et inférieur 44,46.

Par conséquent, le fluide à viscosité élevée 38

est tenu de pénétrer dans l'interstice supérieur de cisail-

lement 44 dans les directions circonférentielles opposées, sur la base d'une modification de la distance entre les

surfaces, disposées réciproquement en vis-à-vis, de la par-

tie saillante radiale 32 et du manchon extérieur 14 (plus précisément la couche de caoutchouc d'étanchéité 40) Il en résulte que le volume du fluide à viscosité élevée 38 est soumis à des contraintes de cisaillement qui sont sensible- ment proportionnelles au débit du fluide 38, et qu'on peut obtenir un effet suffisamment intense d'amortissement des

vibrations sur la base des contraintes de cisaillement ap-

pliquées au fluide 38 Les contraintes de cisaillement, qui apparaissent lors de l'écoulement du fluide à viscosité élevée 38, sont proportionnelles à la surface en coupe transversale de l'interstice supérieur de cisaillement 44

et sont inversement proportionnelles à l'épaisseur de l'in-

terstice 44, c'est-à-dire à la dimension radiale d'un jeu présent entre la partie saillante radiale 32 et le manchon extérieur 14 Compte tenu de ce fait, on détermine de façon

appropriée les dimensions de l'interstice supérieur de ci-

saillement 44 de manière à être certain que l'ensemble for-

mant coussinet 10 fournit la capacité requise d'amortisse-

ment des vibrations Lorsqu'on utilise l'ensemble formant coussinet 10 en tant que coussinet de suspension par exemple pour un véhicule automobile, on conserve l'épaisseur de l'interstice supérieur de cisaillement 44 dans une gamme égale à environ 1-4 mm, de sorte que le

coussinet présente une caractéristique améliorée d'amortis-

sement des vibrations à basses fréquences, comme par exemple des chocs En considérant les figures 1 et 2, on comprendra que le corps élastique 16, le manchon extérieur 14 et la partie saillante radiale 32 équipée de la couche

de caoutchouc 30 constituent des moyens de formation d'in-

terstices, qui servent à définir l'interstice supérieur de cisaillement 44, dans lequel est présent le fluide à haute

viscosité 38.

Lors de l'application d'une charge vibratoire à

l'ensemble formant coussinet 10, le fluide à faible visco-

sité 36 est tenu de circuler dans les directions circonfé-

rentielles opposées à l'intérieur des passages en forme

* d'orifices 42, et dans l'interstice inférieur de cisaille-

ment 46, de sorte que l'ensemble formant coussinet 10 pré-

sente une constante d'élasticité dynamique réduite vis-à-

vis de vibrations situées dans une gamme de hautes fré-

quences, en raison de la résonance du volume du fluide à faible viscosité 36 pénétrant dans les passages en forme d'orifices 42 La gamme des fréquences de vibrations, pour laquelle la constante d'élasticité dynamique du coussinet est réduite efficacement, peut être déterminée comme on le désire, par réglage du rapport de la surface en coupe transversale à la longueur des passages en forme d'orifices 42, comme cela est bien connu dans la technique Lorsqu'on utilise le présent ensembleformant coussinet 10 en tant que coussinet de suspension par exemple pour un véhicule automobile, on détermine les dimensions des passages en

forme d'orifices 42 de manière que l'ensemble formant cous-

sinet 10 fournisse une constante d'élasticité dynamique ef-

fectivement réduite par rapport à des vibrations ayant des fréquences avoisinant 100-500 Hz, comme par exemple un

bruit de vrombissement ou un bruit produit par la chaussée.

A partir des figures 1 et 2, on comprendra que le corps élastique 16 et la partie saillante radiale 32 constituent des moyens de formation d'orifices, servant à définir les passages en forme d'orifices 42, dans lesquels est présent

le fluide à faible viscosité 38.

Par conséquent, l'ensemble formant coussinet 10 agencé comme cela a été décrit précédemment peut amortir efficacement des vibrations à basses fréquences comme par

exemple des chocs, en raison de l'effet intense d'amortis-

sement basé sur les contraintes de cisaillement appliquées

au fluide à viscosité élevée 38 En outre l'ensemble for-

mant coussinet 10 présente une excellente capacité d'isolation vis-à-vis des vibrations à hautes fréquences comme par exemple un bruit de vrombrissement, en raison de sa constante d'élasticité dynamique réduite basée sur la résonance du fluide à faible viscosité 36 Par conséquent,

le présent ensemble formant coussinet 10 présente une capa-

cité nettement améliorée d'amortissement et d'isolation vis-à-vis des vibrations d'entrée, qui se situent dans une

gamme étendue de fréquences.

Le présent ensemble formant coussinet 10 possède une structure très simple, dans laquelle les fluides à

faible viscosité et à viscosité élevée 36,38 sont simple-

ment injectés, en des quantités respectives données, dans la chambre unique pour fluides 34 formée entre les manchons intérieur et extérieur 12,14 En effet, l'ensemble formant coussinet 10 ne requiert aucun élément de séparation ou analogue pour séparer les fluides à faible viscosité et à viscosité élevée 36,38, étant donné que ces fluides sont présents dans des parties respectives prédéterminées de la chambre pour fluides 34, en raison de la différence entre

les poids spécifiques de ces fluides C'est pourquoi, l'en-

semble formant coussinet décrit précédemment, qui présente

une excellente capacité d'amortissement et d'isolation vis-

à-vis des vibrations, peut être fabriqué avec un rendement élevé et à un coût réduit Il s'agit d'un aspect, important

du point de vue industriel, de la présente invention.

On a testé les caractéristiques d'amortissement

et d'isolation vis-à-vis des vibrations de l'ensemble for-

mant coussinet agencé conformément à la forme de réalisa-

tion représentée, en rapport avec les fréquences des vibra-

tions d'entrée appliquées à cet ensemble On a fabriqué et testé de façon similaire deux exemples comparatifs, dont

l'un (exemple 1) utilise uniquement un fluide à faible vis-

cosité contenu dans la chambre pour fluides et dont l'autre (exemple 2) utilise uniquement un fluide à viscosité élevée contenu dans la chambre pour fluides Les résultats du test sont indiqués sur les graphiques des figures 5,6 et 7 Lors de ce test, on a observé la capacité d'amortissement des vibrations à basses fréquences en mesurant les variations du coefficient d'amortissement et de la constante d'élasticité dynamique de l'ensemble formant coussinet, lors de l'application de vibrations possédant une amplitude de + 0,5 mm entre les manchons intérieur et extérieur 12,

14 On a indiqué les résultats de ces mesures sur les gra-

phiques des figures 5 et 6 D'autre part, on a observé la

capacité d'isolation vis-à-vis des vibrations à hautes fré-

quences en mesurant la variation de la constante d'élasticité dynamique de l'ensemble formant coussinet, lors de l'application de vibrations possédant une amplitude de + O, 05 mm entre les manchons intérieur et extérieur

12,14 Le résultat de cette mesure est indiqué sur le gra-

phique de la figure 7.

On comprendra, à partir des résultats du test

précédent, que la présente forme de réalisation de l'ensem-

ble formant coussinet présente une caractéristique d'amor-

tissement intense pour les vibrations à basses fréquences, et une constante d'élasticité dynamique réduite pour les vibrations à hautes fréquences Par conséquent, le présent ensemble formant coussinet présente d'excellents effets d'amortissement et d'isolation vis-à-vis des vibrations dans une gamme étendue de fréquences des vibrations

d'entrée.

Bien que l'on ait décrit de façon détaillée la forme de réalisation actuellement préférée de la présente invention, uniquement à titre d'illustration, on comprendra que l'invention n'est pas limitée aux détails précis de la forme de réalisation représentée, mais on peut la réaliser

d'une autre manière.

Par exemple, la chambre pour fluides n'est pas nécessairement réalisée avec une configuration annulaire de manière à s'étendre continûment sur toute la circonférence du coussinet En effet, la chambre pour fluides peut être constituée de deux ou d'un plus grand nombre de parties ou sections séparées espacées les unes des autres, pourvu que la chambre pour fluides comprenne un ou plusieurs passages

en forme d'orifices, dans lesquels le fluide à faible vis-

cosité est présente, et un ou plusieurs espaces de cisail-

lement, dans lesquels le fluide à viscosité élevée est pré-

sent. Les fluides à faible viscosité et à viscosité élevée, qui remplissent la chambre pour fluides, ne sont pas limités à ceux spécifiés dans la forme de réalisation représentée Au contraire, on peut choisir les fluides à faible viscosité et à viscosité élevée parmi différents

types de fluides, en fonction des caractéristiques re-

quises, de la part du manchon, d'amortissement et d'isolation vis-à-vis des vibrations, de telle sorte que les fluides sélectionnés à faible viscosité et à viscosité élevée possèdent des viscosités cinématiques différentes et des poids spécifiques différents et ne soient pas miscibles entre eux Par exemple, dans le présent coussinet on peut

utiliser un fluide à viscosité élevée, dont le poids spéci-

fique est supérieur à celui du fluide à faible viscosité,

contrairement à ce qui est prévu dans la forme de réalisa-

tion représentée.

Par ailleurs, les positions et structures spéci-

fiques des passages en forme d'orifices et des interstices de cisaillement ne sont pas limitées à celles de la forme

de réalisation représentée et peuvent au contraire être mo-

difiées en fonction des types ou des quantités des fluides contenus dans le coussinet, de l'état d'installation de ce dernier et des caractéristiques requises d'amortissement et

d'isolation vis-à-vis des vibrations.

On peut modifier la configuration de la chambre pour fluides et les positions des passages en forme

d'orifices et des interstices de cisaillement dans le cous-

sinet pour que ce dernier ait un effet d'amortissement ou

d'isolation vis-à-vis des vibrations pour une charge vibra-

toire appliquée dans une direction diamétrale autre que la

direction verticale du coussinet mis en place.

Bien que la forme de réalisation représentée de la présente invention soit adaptée pour être utilisée en

tant que coussinet de suspension pour un véhicule automo-

bile, on peut mettre en oeuvre le concept de la présente

invention sous la forme de supports pour moteurs, de sup-

ports pour différentiels et de supports pour carrosseries

de véhicules automobiles, et sous la forme d'autres sup-

ports élastiques cylindriques remplis par des fluides, dont

les applications ne sont pas limitées à un véhicule automo-

bile. On comprendra que la présente invention peut être réalisée moyennant la mise en oeuvre d'autres changements, modifications et perfectionnements, qui peuvent apparaître aux spécialistes de la technique, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1 Support élastique rempli par des fluides, ca-

ractérisé en ce qu'il comprend: un manchon intérieur ( 12); un manchon extérieur ( 14) disposé en étant espacé radialement vers l'extérieur par rapport audit manchon intérieur;

un corps élastique ( 16) de forme générale annu-

laire inséré entre lesdits manchons intérieur et extérieur et permettant un raccordement flexible entre ces manchons, ledit corps élastique définissant au moins partiellement une chambre pour fluides, qui s'étend dans la direction circonférentielle du support de telle sorte que la forme de

ladite chambre pour fluides est modifiée lors de l'appli-

cation d'une charge vibratoire entre lesdits manchons inté-

rieur et extérieur, ladite chambre pour fluides étant rem-

plie par un premier fluide ( 36) et par un second fluide

( 38), ledit premier fluide possédant une viscosité ciné-

matique inférieure à celle dudit second fluide et un poids spécifique différent de celui dudit second fluide, lesdits premier et second fluides ( 36,38) n'étant pas miscibles l'un à l'autre;

des moyens de formation d'orifices ( 42), qui ser-

vent à définir au moins un passage en forme d'orifice dans au moins une partie de ladite chambre pour fluides, qui contient ledit premier fluide ( 36), ce premier fluide étant tenu de traverser ledit au moins un passage en forme

d'orifice lors de l'application de ladite charge vibra-

toire; et

des moyens de formation d'un interstice, qui ser-

vent à définir un interstice de cisaillement ( 44,46) constituant une autre partie de ladite chambre pour fluides, qui contient ledit second fluide ( 38), ce dernier étant tenu de traverser ledit interstice de cisaillement ( 44,46) lors de l'application de ladite charge vibratoire en provoquant l'application de contraintes de cisaillement

audit second fluide ( 38).

2 Support élastique rempli par des fluides selon

la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps élas-

tique ( 16) de forme générale annulaire comprend une partie intermédiaire du point de vue axial, possédant une cavité de forme générale annulaire ( 26) qui crée une chambre de forme générale annulaire constituant ladite chambre ( 34)

pour fluides.

3 Support élastique rempli par des fluides selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un passage en forme d'orifice comprend un couple de passages

( 44,46) en forme d'orifices constituant deux parties oppo-

sées de ladite chambre pour fluides ( 34), qui sont opposées

l'une à l'autre dans une direction diamétrale perpendicu-

laire à la direction verticale du support, dans laquelle ladite charge vibratoire est appliquée au support, et en ce que ledit interstice de cisaillement ( 44,46) est constitué par l'une de deux parties opposées de ladite chambre pour fluides, qui sont diamétralement opposées l'une à l'autre

dans ladite direction verticale du support.

ô Support élastique rempli par des fluides selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit second fluide ( 38) possède un poids spécifique inférieur à celui dudit premier fluide ( 36), ledit second fluide ( 38) étant présent dans ledit interstice de cisaillement ( 44) qui constitue la partie supérieure faisant partie desdites deux

parties opposées de ladite chambre pour fluides.

Support élastique rempli par des fluides selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de formation d'orifices comprennent ledit corps élastique ( 16)

et une partie saillante radiale ( 32), qui fait saillie ra-

dialement vers l'extérieur à partir dudit manchon intérieur ( 12) afin de coopérer avec ledit corps élastique ( 16) pour définir ledit couple de passages en forme d'orifices ( 44,46), de telle sorte que ces deux passages en forme d'orifices sont raccordés par la partie supérieure faisant partie des deux parties opposées de ladite chambre pour

fluides ( 34), qui constitue ledit interstice de cisaille-

ment. 6 Support élastique rempli par des fluides selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de formation d'interstices comprennent ledit corps élastique

( 16), ledit manchon extérieur ( 14) et ladite partie sail-

lante radiale ( 32), ledit interstice de cisaillement ( 44,46) possédant une forme courbe lorsqu'on regarde la section en coupe transversale du support, cette forme

courbe étant définie par une surface circonférentielle in-

térieure dudit manchon extérieur ( 14) et une face d'extrémité radiale de ladite partie saillante radiale

( 32).

7 Support élastique rempli par des fluides selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite partie saillante radiale est constituée par une bague métallique ( 20) montée sur ledit manchon intérieur ( 12) et par une

couche de caoutchouc ( 30) qui recouvre ladite bague métal-

lique et délimite ladite face d'extrémité radiale.

8 Support élastique rempli par des fluides selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier

fluide ( 36) possède une viscosité cinématique non supé-

rieure à 50 centistokes.

9 Support élastique rempli par des fluides selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit premier

fluide ( 36) possède une viscosité cinématique non supé-

rieure à 30 centistokes.

Support élastique rempli par des fluides se-

lon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier fluide ( 36) est choisi dans le groupe comprenant l'eau, l'alkylène-glycol, le polyalkylène-glycol et un mélange de

ces substances.

11 Support élastique rempli par des fluides se-

lon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second

fluide ( 38) possède une viscosité cinématique non infé-

rieure à 10 000 centistokes.

12 Support élastique rempli par des fluides se- lon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit second fluide ( 38) possède une viscosité cinématique située dans

une gamme comprise entre 50 000 et 500 000 centistokes.

13 Support élastique rempli par des fluides se-

lon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second

fluide ( 38) est une huile silicone.