FR2660720A1

FR2660720A1 - Dispositif d'amortissement de vibrations du type a manchon.

Info

Publication number: FR2660720A1
Application number: FR9103123A
Authority: FR
Inventors: Susan I Veverka; Stephen F Roth
Original assignee: PULLMAN CY
Current assignee: PULLMAN CY
Priority date: 1990-04-09
Filing date: 1991-03-14
Publication date: 1991-10-11
Anticipated expiration: 2011-03-14
Also published as: KR910018693A; US5040774A; DE4111318A1; CA2034631A1; JP3049105B2; JPH04224333A; GB2242957A; GB9102706D0; GB2242957B; KR100191104B1; FR2660720B1; CA2034631C

Abstract

Ce dispositif d'amortissement de vibrations, du type à manchon, comprend une pièce intérieure rigide (12), comportant un premier côté et un second côté, un boîtier extérieur rigide (10), dont l'axe est parallèle à celui de la pièce intérieure (12) et qui entoure une partie notable de celle-ci, un bloc élastique (36) absorbant les vibrations, interposé entre le premier côté de la pièce intérieure (12) et le boîtier extérieur (10), ce premier bloc élastique (36) étant constitué d'une matière élastomère possédant une première raideur de ressort, et un second bloc élastique (54) absorbant les vibrations, interposé entre le second côté de la pièce intérieure (12) et le boîtier extérieur (10), ce second bloc élastique (54) étant constitué d'une matière élastomère possédant une seconde raideur de ressort, cette raideur de ressort du second bloc élastique (54) étant différente de la raideur de ressort du premier bloc élastique (36), de sorte qu'un fléchissement de la pièce intérieure rigide (12) vers le premier bloc élastique (36) fait l'objet d'une résistance plus énergique qu'un fléchissement de cette pièce intérieure rigide (12) vers le second bloc élastique (54).

Description

i

La présente invention concerne d'une manière générale les dispo-

sitifs d'amortissement D'une manière plus précise, l'invention concerne un dispositif d'amortissement, du type à manchon élastomère rempli de fluide, qui est utilisé pour réunir un élément ou ensemble vibrant, qui produit divers types de vibrations, à une pièce de support rigide. L'invention va être décrite plus particulièrement en liaison avec un dispositif d'amortissement à élastomère et rempli de fluide, du type à manchon à fluide, qui isole un moteur à combustion interne, tel qu'il peut en être utilisé dans un véhicule, du châssis de support de ce moteur On comprendra toutefois que l'invention a des applications plus larges et peut être utilisée tout aussi bien pour absorber des chocs, pour ajuster l'horizontalité d'une structure et pour dissiper de l'énergie dans

divers autres contextes structurels.

Pour un bloc de support typique d'un moteur, isolant les vibra-

tions, on utilise normalement un bloc de caoutchouc naturel ou synthé-

tique Bien que ces blocs de support en élastomère puissent être conçus de façon à fonctionner d'une manière généralement satisfaisante, de telles

matières possèdent de manière inhérente un faible coefficient d'amortis-

sement qui limite leur aptitude à isoler certains types de vibrations

s'exerçant d'une façon défavorable sur le véhicule, notamment des vibra-

tions constituant une gêne particulière pour une structure unitaire légère moderne formée de la carrosserie et du châssis du véhicule Un coefficient accru d'amortissement est possible en choisissant certains caoutchoucs polymères et en utilisant des additifs Toutefois, cette technique ne s'est pas jusqu'à présent avérée satisfaisante en raison des effets nuisibles,

l'accompagnant, qui se présentent sur d'autres propriétés du caoutchouc.

Par ailleurs, un accroissement du coefficient d'amortissement produit un amortissement important pour toutes les vibrations qui s'appliquent, quelle que soit leur fréquence ou leur amplitude Ceci n'est pas souhaitable dans un bloc de support de moteur, tout particulièrement lorsque le moteur est

soumis à des vibrations à haute fréquence et de faible amplitude.

Il est bien connu que, pour obtenir une meilleure performance

d'un bloc de support de moteur de type élastomère/hydraulique, l'amortis-

sement devrait être à un maximum pour la fréquence naturelle du système de support I 1 est souhaitable aussi que le bloc de support de moteur puisse

agir de manières différentes sur deux types de vibrations différant nota-

blement l'un de l'autre D'une manière plus précise, des vibrations à basse fréquence et d'amplitude relativement importante devraient être amorties d'une manière telle que des vibrations à haute fréquence et d'amplitude relativement faible demeurent relativement peu amorties, mais soient isolées Malheureusement, une conception permettant d'amortir avec succès des vibrations d'amplitude élevée, de l'ordre de 0,3 mm ou plus, amortit en général aussi des vibrations de faible amplitude, de l'ordre de 0,1 mm ou moins Divers agencements ont tenté de résoudre ce problème avec

un certain succès La plupart de ces agencements sont basés sur l'utilisa-

tion de deux chambres remplies de fluide entre lesquelles est disposée une pièce de séparation qui est susceptible de subir un déplacement libre limité.

C'est ainsi par exemple que l'un de ces dispositifs est consti-

tué par un système d'amortissement, du type jambe de force ou type axial, qui prévoit deux chambres remplies de fluide dans lesquelles une pièce de séparation ne permet qu'un déplacement limité du fluide entre ces chambres Ces dispositifs d'amortissement de type axial sont toutefois d'une conception complexe, pèsent plus et sont plus chers à fabriquer, étant donné qu'il est nécessaire qu'ils soient d'une plus grande taille, que des blocs de support de moteur se présentant sous la forme de manchons Ces blocs de support de moteur du type à manchon sont avantageux aussi pour des raisons de sécurité par rapport aux blocs de support de type

axial A cet égard, les blocs de support de moteur du type à manchon empê-

chent mieux un moteur de véhicule de se déplacer au cours d'une collision que ne le font des supports de type axial En outre, les blocs de support du type à manchon sont avantageux par rapport aux supports de type axial du fait qu'ils sont mieux capables d'amortir un mouvement de basculement du moteur Un tel déplacement se rencontre fréquemment dans les moteurs à ensemble transmission automatique et différentiel pour véhicules à traction avant. Des dispositifs d'amortissement du type à manchon qui ont tenté de résoudre ce problème se sont avérés ne pas convenir non plus D'une manière plus précise, les agencements classiques à manchon ont rencontré des difficultés à traiter avec succès à la fois des vibrations à haute fréquence et de faible amplitude et des vibrations à basse fréquence et d'amplitude élevée Une classe connue de dispositifs d'amortissement du type à manchon est capable de traiter avec succès l'un et l'autre de ces types de vibrations En revanche, même cette classe connue de dispositifs est incapable de limiter à l'intérieur d'intervalles voulus l'amplitude des vibrations du moteur de véhicule Un autre problème se présentant avec les

dispositifs classiques d'amortissement à élastomère, pour moteurs à combus-

tion interne, réside dans le fait que, du fait de la tendance générale à réduire la taille des voitures, moins de place est disponible pour le moteur dans le compartiment moteur C'est pourquoi, si les vibrations qu'il est nécessaire d'amortir sont d'une amplitude trop importante, le moteur peut venir au contact d'autres éléments logés dans le compartiment moteur ou au contact du capot, ce contact ayant des résultats nuisibles. En conséquence, il a été considéré souhaitable de mettre au point un dispositif nouveau et perfectionné d'amortissement des vibrations dans lequel la réponse d'amortissement à la perturbation structurelle et la rigidité élastique varient suivant deux directions différentes et qui surmonterait les difficultés sus-indiquées, ainsi que d'autres, tout en

assurant des résultats d'ensemble meilleurs et plus avantageux.

Conformément à la présente invention, il est prévu un dispositif nouveau et perfectionné d'amortissement, du type à manchon, qui est d'une conception simple et est économique à fabriquer et facilement adaptable à plusieurs utilisations de l'élément de support et de suspension avec des objets possédant diverses caractéristiques dimensionnelles et divers types de vibrations de fonctionnement et qui fournit une suspension de support de charge possédant des caractéristiques améliorées d'absorption des chocs et

de dissipation de l'énergie.

L'invention a pour objet un dispositif d'amortissement de vibra-

tions, du type à manchon, comprenant une pièce intérieure rigide, compor-

tant un premier côté et un second côté, un boîtier extérieur rigide, dont l'axe est parallèle à celui de la pièce intérieure et qui entoure une

partie notable de celle-ci, un premier bloc élastique absorbant les vibra-

tions, interposé entre le premier côté de la pièce intérieure et le boîtier

extérieur, ce premier bloc élastique étant constitué d'un élastomère possé-

dant une première raideur de ressort, et un second bloc élastique absorbant les vibrations, interposé entre le second côté de la pièce intérieure et le boîtier extérieur, ce second bloc élastique étant constitué d'un élastomère possédant une seconde raideur de ressort différente de la première, de sorte qu'un fléchissement de la pièce intérieure rigide vers l'un des

premier et second blocs élastiques fait l'objet d'une résistance plus éner-

gique qu'un fléchissement de cette pièce intérieure rigide vers l'autre de

ces blocs élastiques.

L'invention a aussi pour objet un dispositif d'amortissement de

vibrations, du type à manchon, plus particulièrement un dispositif d'amor-

tissement de vibrations, à élastomère et rempli de fluide, du type à man-

chon, qui peut être utilisé pour isoler un élément produisant des vibra-

tions, tel qu'un moteur, d'une pièce associée de support, telle qu'un châssis de support du moteur, comprenant un boîtier extérieur rigide, une pièce intérieure rigide, qui est sensiblement entourée par le boîtier extérieur, cette pièce intérieure comportant un premier côté et un second côté, un premier bloc élastique absorbant les vibrations, interposé entre le premier côté de la pièce intérieure et le boîtier extérieur, ce premier bloc étant constitué d'une matière élastomère possédant une première raideur de ressort, et un second bloc élastique absorbant les vibrations, interposé entre le second côté de la pièce intérieure et le boîtier

extérieur, ce second bloc étant constitué d'une matière élastomère possé-

dant une seconde raideur de ressort qui est inférieure à la première raideur de ressort, de sorte qu'un fléchissement de la pièce intérieure rigide vers le premier bloc fait l'objet d'une résistance plus énergique qu'un fléchissement vers le second bloc, une première chambre pour fluide étant ménagée dans le second bloc et une seconde chambre pour fluide étant ménagée entre au moins le second bloc et le boîtier extérieur, cette seconde chambre pour fluide offrant au fluide une communication avec la première chambre par l'intermédiaire d'un premier passage pour fluide, tandis qu'une plaque est montée d'une manière mobile dans ce premier

passage de façon à pouvoir se déplacer perpendiculairement à un axe longi-

tudinal du dispositif, cette plaque servant à régler le débit de fluide dans le premier passage dans une mesure variable dépendant de la position de cette plaque dans le premier passage, et qu'un second passage de fluide fait communiquer la première et la seconde chambres pour fluide par un

trajet sinueux.

Un avantage de la présente invention est de fournir un dispo-

sitif amortisseur nouveau et perfectionné, du type à manchon, qui fonction-

ne comme s'il possédait des raideurs différentes suivant l'amplitude et la

fréquence des vibrations auxquelles il est soumis.

Un autre avantage de la présente invention est de fax Jiir un dispositif amortisseur de vibrations, du type à manchon, qui est d'une structure simple, est d'un fonctionnement très fiable et offre de bonnes caractéristiques d'amortissement à la fréquence naturelle du système de support et dans le cas de perturbations structurelles à basse fréquence et d'amplitude élevée, tout en évitant un amortissement, et donc une raideur de ressort dynamique élevée, dans le cas de perturbations structurelles à

haute fréquence et de faible amplitude.

Un autre avantage encore de la présente invention est de fournir un dispositif d'amortissement, du type à manchon, qui comprend des éléments élastomères distincts et séparés, présentant des raideurs de ressort différentes, de sorte que des vibrations se produisant suivant une première direction font l'objet d'une résistance plus énergique que des vibrations

se produisant suivant une seconde direction, opposée.

Un autre avantage encore de la présente invention est de fournir un dispositif d'amortissement, du type à manchon, dans lequel une pièce de séparation est agencée de façon à présenter un débattement limité dans un

passage séparant deux chambres de retenue de fluide.

Un avantage supplémentaire de la présente invention est de fournir un dispositif d'amortissement, du type à manchon, utilisant une pièce de séparation qui est logée dans un module formant enveloppe qui peut être remplacé de façon à permettre à la même partie de base et à différents

modules formant enveloppe d'être "accordés" pour des amplitudes ou fré-

quences différentes de vibrations.

Un autre avantage de la présente invention est de fournir un dispositif d'amortissement à fluide, du type à manchon, qui est agencé de façon à amortir les rebondissements du moteur, par exemple lorsque le moteur est mis en marche arrière ou lorsque la voiture rencontre une fondrière, un nid de poule, une traverse de chemin de fer ou analogue au

cours de son déplacement.

Un autre avantage encore de la présente invention est de fournir un dispositif d'amortissement, du type à manchon, qui est agencé de façon à

pouvoir être utilisé facilement dans un système d'amortissement actif.

Un autre avantage encore de la présente invention est de fournir un dispositif d'amortissement, du type à manchon, qui comprend une pièce intérieure rigide placée dans un boîtier extérieur rigide, cette pièce

intérieure étant pourvue de deux ailes qui peuvent contrôler un fléchis-

sement radial du manchon, ainsi qu'assurer un appui pour de longs débatte-

ments du manchon vers le bas.

Aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple

la figure 1 est une vue en perspective, éclatée et avec arrache-

ment partiel, d'un dispositif d'amortissement du type à manchon réalisé conformément au mode préféré de réalisation de la présente invention, la figure 2 est une vue en coupe, à plus grande échelle, du dispositif de la figure 1 à l'état assemblé, la figure 2 A est une vue partielle en coupe à plus grande échelle de la liaison entre deux éléments métalliques

de support du dispositif de la figure 2.

la figure 3 est une vue en élévation et éclatée de plusieurs éléments métalliques de support du dispositif de la figure 1, représentés séparés de la matière élastomère qui les enveloppe, la figure 4 est une vue développée d'un système de conduits de fluide du dispositif d'amortissement de la figure 1, la figure 5 est une vue en coupe longitudinale du dispositif d'amortissement de la figure 1, la figure 6 est une vue en élévation de bout du dispositif d'amortissement de la figure 1 et la figure 7 est un graphe de variation de la force en fonction

du fléchissement, illustrant le fonctionnement du dispositif d'amortisse-

ment de la figure 1.

Si on se reporte aux dessins, sur lesquels les représentations ne sont faites que dans le but d'illustrer un mode préféré de réalisation de l'invention et non pas à titre limitatif, la figure 6 représente le mode préféré de réalisation du dispositif nouveau d'amortissement objet de l'invention, se présentant sous la forme d'un bloc de support de moteur A

du type à manchon Bien que le dispositif d'amortissement soit principale-

ment conçu pour un manchon qui est monté entre un moteur d'automobile et son châssis et que ce dispositif soit décrit ci-après en liaison avec un tel manchon, on comprendra que le concept inventif d'ensemble impliqué pourrait être adapté de façon à être utilisé tout aussi bien dans d'autres

contextes structurels d'amortissement de vibrations d'une large diversité.

Si on se reporte plus particulièrement aux figures 2 et 5, le manchon A est un bloc de support élastomère/hydraulique qui comprend un

bottier extérieur cylindrique rigide 10, de préférence métallique, compor-

tant une face intérieure 11, et un fourreau intérieur rigide 12, de préfé-

rence métallique Ces deux éléments sont adaptés à une utilisation entre un moteur (non représenté) et un châssis (non représenté) soutenant ce moteur Comme le montre mieux la figure 3, le fourreau intérieur 12 peut comporter un corps creux 14 sensiblement en forme de losange et présentant un alésage central 16 le traversant dans le sens de la longueur, ainsi que deux bras ou ailes 18 qui s'étendent radialement vers l'extérieur à partir d'un côté de ce corps 14 Ainsi que le montre la figure 5, une barre de support 22, qui peut être solidaire soit du moteur, soit du châssis, traverse l'alésage 16 du fourreau intérieur 12 Le bottier extérieur 10 et le fourreau intérieur 12 sont d'une forme sensiblement annulaire en coupe transversale, forme qui est classique pour les dispositifs de support de moteur du type à manchon et dans laquelle la pièce extérieure entoure pratiquement la pièce intérieure On remarquera que le boîtier 10 et le fourreau 12 pourraient être réalisés à volonté en n'importe quelle matière classique appropriée, mais ils sont de préférence réalisés en un métal

classique approprié, tel que l'aluminium, ou analogue.

Ainsi qu'il ressort des figures 2 et 5, le fourreau intérieur 12 et le boîtier extérieur 10 ont leurs axes parallèles entre eux, mais l'axe longitudinal du fourreau 12 est de préférence espacé de l'axe longitudinal du boîtier 10 dans le mode de réalisation représenté, afin de rendre optimales les caractéristiques de performance pour un encombrement limité fixé On doit toutefois admettre que d'autres configurations pourraient

aussi être utilisées pour ces éléments en fonction de ce qui est néces-

saire. Un ensemble formant ressort en élastomère 30 est interposé entre le fourreau intérieur 12 et le boîtier extérieur 10 Cet ensemble formant ressort 30 comprend une section supérieure 32 qui comporte une pièce rigide d'ossature 34 qui peut être par exemple réalisée en une matière métallique appropriée qui est noyée dans un bloc d'élastomère 36 Une face de contact de boîtier 3 a (figure 1) du bloc 36 vient au contact de la face intérieure 11 du boîtier extérieur 10 Une face intérieure 40 de la section supérieure

32 présente une surface 42 de contact avec le fourreau.

Une section inférieure 50 de l'ensemble formant ressort en élas-

tomère 30 comprend une ossature rigide 52 qui peut être par exemple réalisée en une matière métallique appropriée qui est noyée dans un bloc en élastomère 54 Une face extérieure 58 de ce bloc 54 présente une surface de contact de fourreau 60 Cette dernière fait l'objet d'une liaison avec le fourreau intérieur 12, ainsi que cela est représenté à la figure 2 La

liaison est obtenue par des techniques classiques de liaison chimique.

Ainsi que cela est représenté à la figure 2 A, l'ossature rigide 34 de la première section ne vient pas au contact de l'ossature rigide 52 de la seconde section, mais en est au contraire séparée, à des fins d'étanchéité,

par une partie 62 du caoutchouc comprimé.

Une partie de la section inférieure ou seconde section 50 présente une surface formant piston 64 qui fait face à une première chambre de retenue de fluide 66 Une seconde chambre de retenue de fluide 70 est ménagée d'une manière générale entre la seconde section 50 et la face intérieure 11 du boîtier 10 Si on se reporte maintenant à la figure 1, une communication est permise au fluide de la seconde chambre 70 à la première chambre 66 par un premier passage de fluide 72 Un corps rigide ou plaque de séparation 80 peut être monté sur un boîtier formant enveloppe 82 qui est tel que le premier passage de fluide 72 soit délimité par une ouverture transversale traversant ce boîtier La plaque 80 est fixée entre une paroi de base 84 de la seconde section 50, cette paroi de base étant sensiblement

formée par la partie de coquille rigide ou partie d'ossature 52 de celle-

ci, et une-surface de paroi 86 de la pièce de retenue qui lui fait face.

Une partie principale de la pièce de retenue 82, qui peut être en un métal approprié, ou en matière plastique si on le souhaite, est emboîtée dans une partie en forme de collet 88 de la seconde section 50,

une partie formant couvercle 90 de la pièce de retenue s'appliquant par-

dessus la partie supérieure de la paroi de base 84 Il est prévu aussi un diaphragme 94 qui forme une seconde extrémité de la seconde chambre 70 Ce

diaphragme, qui est en un élastomère approprié, comporte une partie exté-

l O rieure ou partie de rebord 96 et une partie principale dentelée 98 présen-

tant une surface intérieure 100 qui est tournée vers la seconde chambre Une zone en surépaisseur 101 est normalement prévue sur cette surface 100. Ainsi que le montre la figure 5, le diaphragme comporte aussi une surface extérieure 102 qui est tournée vers la face intérieure 11 du botier extérieur Une zone centrale de cette surface extérieure est

pourvue de plots 103 espacés Il est prévu au moins un orifice 104 traver-

sant le tube extérieur dans la zone du diaphragme 94 Cet orifice permet à l'air ambiant de pouvoir venir au contact de la surface extérieure 102 du diaphragme de façon à faire s'exercer la pression ambiante sur cette surface. La zone en surépaisseur 101 est avantageuse pour assurer une durée de vie prolongée au diaphragme 94 Les plots 103 sont avantageux pour

empêcher ce diaphragme de venir entièrement au contact de la face inté-

rieure 11 du tube extérieur 10 Si un tel contact s'effectuait sur toute l'étendue de la surface du diaphragme, par exemple dans des conditions extrêmes de charge, une partie du diaphragme pourrait alors pénétrer de force dans l'orifice 104 Cela pourrait entraîner une rupture du-diaphragme

94, rendant ainsi inutilisable l'ensemble du dispositif d'amortissement.

De préférence, l'élastomère dont est fait le bloc en élastomère 36 de la section supérieure 32 et le bloc en élastomère 54 de la section inférieure 50 est une matière classique appropriée du type caoutchouc, telle que du caoutchouc naturel, du caoutchouch butyle ou analogue, qui a

été pourvue des types convenables d'additifs utilisés pour ce type d'appli-

cation Le diaphragme 94 peut être en une matière, du type caoutchouc, analogue. La plaque 80 est destinée à contrôler l'écoulement de fluide dans le premier passage 72 Dans le présent mode de réalisation, cette plaque s'oppose complètement à l'écoulement du fluide lorsqu'elle est à ses emplacements d'extrémité dans la chambre Le déplacement de la plaque 80 vers le haut et vers le bas dans la chambre peut être d'approximativement 0,2 mm On notera que la plaque 80 est en une matière plastique Cela est avantageux, étant donné que la matière plastique n'est pas aussi bruyante qu'une plaque de métal le serait et qu'une plaque en matière plastique

possède aussi moins d'inertie que n'en posséderait une plaque en métal.

Lorsque l'écoulement du fluide dans le premier passage 72 est bloqué par la plaque 80, du fluide peut encore s'écouler hors de la première chambre 66 par un premier orifice 108 donnant dans un second passage d'écoulement "accordé" 110, qui est mieux représenté sur la vue développée de la figure 4 Ce second passage de fluide 110 s'étend de la première chambre 66 à la seconde chambre 70 et est délimité entre les première et seconde sections 32 et 50 et la face intérieure 11 du boîtier extérieur 10 Ce passage 110 est constitué de plusieurs gorges 112 qui sont séparées par des nervures 114 Ainsi que cela a été indiqué, le premier orifice de sortie 108 fait communiquer la première chambre 66 avec le

passage d'écoulement 110 et le second orifice de sortie 118 fait commu-

niquer la seconde chambre de fluide 70 avec ce passage ou conduit 110.

Lorsque le bloc de support est assemblé, les deux sections 32 et 50 ont besoin d'être comprimées, ainsi qu'on le voit mieux en comparant les figures 1 et 6, pour pouvoir se loger dans le boîtier extérieur 10 Après

assemblage, le bloc de support est maintenu en place par ce boîtier exté-

rieur 10 On remarquera qu'un passage ou conduit 110 complètement étanche est obtenu du fait de la coopération des première et seconde sections 32 et 50 lorsqu'elles sont enfermées dans le boîtier extérieur 10, grâce à la compression des blocs en élastomère 36 et 54 les appliquant l'un sur

l'autre dans la coquille 10.

Pour assembler les moitiés supérieure et inférieure 32 et 50 dans le tube extérieur 10, tout en fournissant du fluide aux conduits 112,

le processus d'assemblage peut s'effectuer dans un tube rempli de fluide.

D'une manière classique, c'est un mélange d'éthylèneglycol et d'eau qui est prévu comme fluide de travail pour le système On devra toutefois admettre qu'on pourrait utiliser aussi n'importe quel autre fluide du type antigel,

approprié, tel qu'un mélange de propylèneglycol et d'eau.

Un évidement 190 s'étend, dans le sens de la longueur, entre les première et seconde sections 32 et 50 de l'ensemble formant ressort en élastomère 30, de façon à faire communiquer le bloc élastique avec le milieu environnant Lorsque le moteur, qui est monté sur le manchon, produit des vibrations à haute fréquence et de faible amplitude, le déplacement de la plaque 80 suivant une direction normale à la chambre dans laquelle e-lle est logée compense la déformation de l'ensemble formant ressort en élastomère 30 et la variation du volume des première et seconde chambres 66 et 70, de sorte qu'il n'existe pratiquement pas de transfert de liquide d'une chambre vers l'autre. Lorsque, par contre, le manchon est soumis à des vibrations à faible fréquence et d'amplitude élevée, telles qu'il peut en être provoqué par l'irrégularité de la surface de la route sur laquelle le véhicule roule, l'ensemble formant ressort 30 est déformé dans une mesure telle que la déformation ne peut plus être mawée p Er l'ébarbe du d&D Lcúsnt pesas àlaplart 80 Dès que cette plaque vient au contact soit de la paroi de

base 84, soit de la paroi 86 de la pièce de retenue, le ressort en élasto-

mère se raidit fortement et le premier passage de fluide 72 est herméti-

quement fermé Dans ces conditions, un écoulement de fluide se produit entre la première chambre 66 et la seconde chambre 70 par le passage

d'écoulement étranglé et "accordé" 110 Toutefois, ce trajet prend considé-

rablement plus de temps pour être parcouru par l'écoulement que dans le cas o l'écoulement passe par le premier passage 72 Dans ce cas, le fait d'empêcher l'écoulement du fluide par le premier passage 72 assure un amortissement avantageux permettant d'atténuer un déplacement relatif entre

le moteur et le châssis.

En résumé, pour un faible déplacement, c'est une faible raideur de ressort qui se présente, sans pratiquement de déplacement du fluide Par contre, pour un déplacement important, c'est une raideur de ressort élevée qui se présente et il existe donc une action importante d'amortissement due

au déplacement du fluide Un amortissement de vibrations à approximati-

vement 7 à 11 Hz s'est avéré être la fréquence d'amortissement optimale ou la meilleure fréquence de pointe d'amortissement pour une large gamme d'applications de support de moteurs de véhicule, y compris à la fois des

moteurs à allumage par étincelle et des moteurs du type diesel.

Dans le mode préféré de réalisation, deux raideurs différentes de ressort sont obtenues, dans des sens opposés, dans un seul bloc

unitaire, tout en conservant l'ensemble des caractéristiques d'amortis-

sement d'un manchon classique Le bloc élastomère 36 de la première section 32 possède une première raideur de ressort K 1, tandis que le bloc élastomère 54 de la seconde section 50 possède une seconde raideur de ressort K 2 différente Les forces s'exerçant sur la première section 32 sont égales aux forces s'exerçant sur la seconde section 50 lorsqu'elles sont toutes deux maintenues dans le boîtier 10 Etant donné que KX = F, ona alors K 1 X 1 = K 2 X 2 = F et X 1 + X 2 est égal à la distance totale de compression C des sections 32 et 50 dans le boîtier 10 La valeur du fléchissement dans la première section 32 et dans la seconde section 50 peut être calculée sous la forme suivante: Kj Xj = K 2 X 2 et X 1 + X 2 = C, donc Xi = CK 2/(K 1 + K 2) Pour une distance de compression C du dispositif, les deux raideurs de ressort K 1 et K 2 sont en série En ajoutant ces raideurs en série, on obtient une raideur totale KT: KT = Z Kl x K 2,7 / <k 1 + K 27

La courbe de variation de la force en fonction du fléchissement, corres-

pondant au bloc de support assemblé, aurait l'aspect représenté à la figure

7 dans une situation o K 1 d K 2 KT.

A cet égard, la dureté au duromètre de la section supérieure, ou première section 32, peut être d'approximativement 40 à 55 La dureté au duromètre de la seconde section 50 est de l'ordre de 45 à 55 Toutefois, les duretés au duromètre de l'une ou l'autre des sections supérieure et inférieure utilisées ensemble dans une seule coquille 10 sont en général différentes Le diaphragme 94 peut être en un élastomère ayant une dureté au duromètre d'approximativement 40 Bien entendu, on peut utiliser aussi n'importe quelles autres duretés d'élastomère, convenables, pour l'ensemble

formant ressort en élastomère 30 ou le diaphragme.

Une manière courante de disposer de deux raideurs différentes de ressort K 1 et K 2 consisterait à prévoir des élastomères en un composite différent pour la première section 32 et la seconde section 50, et donc respectivement des duretés au duromètre différentes D'une manière typique, la raideur de ressort d'un élastomère est commandée par la configuration et la dureté au duromètre de cet élastomère Les taux de compression des élastomères dans la section supérieure 32 et la section inférieure 50 sont tels que le manchon peut être souple suivant la direction vers le bas, mais relativement dur suivant la direction vers le haut, empêchant ainsi le moteur associé de se déplacer trop loin vers le haut Une telle structure

est illustrée par le graphe de la figure 7.

Bien que la dureté au duromètre des sections supérieure et inférieure 32 et 50 soit différente dans le plupart des applications, cela n'est pas nécessairement le cas que la dureté au duromètre de la section supérieure soit supérieure à celle de la section inférieure, comme dans le graphe de variation de la force en fonction du fléchissement de la figure 7 Dans certaines applications, il peut être nécessaire que la dureté au duromètre de la section inférieure soit supérieure à celle de la section supérieure C'est ainsi par exemple que cette disposition pourrait être utilisée lorsqu'on souhaite autoriser un débattement plus grand dans

la direction vers le haut que dans la direction vers le bas dans le dispo-

sitif d'amortissement Cela peut être nécessaire dans une situation o le positionnement du moteur dans le compartiment moteur n'est pas tel qu'il empêche un déplacement vers le haut dans ce compartiment moteur, mais est

tel qu'il empêche un déplacement vers le bas dans ce dernier.

La précontrainte appliquée au manchon, telle qu'elle est illus-

trée à la figure 6 par la ligne désignée par "charge", entraîne une défor-

l O mation supplémentaire du bloc élastomère inférieur 54 dans une mesure telle qu'il s'écarte à peine du bloc élastomère supérieur 36, de sorte que les surfaces de contact de fourreau 42 sont distantes du fourreau 12 de deux ou trois millimètres Cet agencement permet d'isoler les vibrations à haute

fréquence et de faible amplitude, mais autorise l'amortissement des vibra-

tions à faible fréquence et d'amplitude élevée dans un cas d'amplitude extrême, étant donné que le bloc élastomère 36 vient alors au contact du

fourreau 12.

L'amortissement du manchon à fluide est optimal lorsqu'on utilise la zone de la seconde section 50 Le fluide présent dans les conduits de fluide 112 est maintenu dans l'ensemble formant ressort 30 grâce à une obturation hermétique de toute surface libre du fait d'une compression de cet ensemble formant ressort 30 en appui sur le boîtier

extérieur 10.

On peut aussi obtenir un amortissement suivant une direction opposée à la charge du moteur s'exerçant sur le manchon, ainsi que cela est représenté à la figure 6, en maintenant un petit réservoir de fluide entre la plaque de découplage 80 et le diaphragme en caoutchouc 94 sur toute l'étendue du déplacement du bloc de support La pression du fluide dans

cette zone est égale aussi à la pression atmosphérique.

Un accord du manchon A peut être réalisé non seulement en modifiant les paramètres géométriques du passage de fluide 110, mais aussi en réglant la dureté, ou dureté au duromètre, de l'élastomère dont sont

faites les sections de ressort 32 et 50 et le diaphragme.

Ainsi que cela est indiqué, le fourreau intérieur 12 est pourvu

de deux bras ou ailes 18 La taille de ceux-ci peut être réglée, c'est-à-

dire qu'ils peuvent être rendus plus longs ou plus courts, suivant ce qui est nécessaire, en vue de régler le taux de fléchissement du manchon suivant une direction radiale ou transversale D'une manière plus précise, si les ailes 18 sont plus longues, le manchon n'est alors pas capable de fléchir autant suivant une direction transversale, étant donné que ses ailes 18 viennent au contact des pièces d'ossature supérieure et inférieure 34 et 52 En outre, les ailes sont avantageuses pour améliorer la durée de vie de la structure du manchon Pendant de longs débattements vers le bas, les faces inférieures des ailes viennent au contact du caoutchouc ou élas- tomère 54 de la pièce de section inférieure 50, de façon à favoriser la transmission de la charge sur la surface supérieure du fourreau intérieur 12. Par ailleurs, un accord peut être obtenu en réglant la forme de la surface formant piston 64 D'autres manières d'accorder le système consisteraient à modifier la viscosité du fluide qui est contenu dans les conduits On doit aussi admettre qu'encore une autre manière d'accorder le système consiste à appliquer une charge préalable sur le réservoir de

fluide ou à extraire du fluide du réservoir.

Le présent mode de réalisation est avantageux aussi par le fait que l'ouverture ou orifice 104 ménagé dans le boîtier extérieur 10 peut être utilisé dans un système d'amortissement actif dans lequel un gaz sous pression pourrait être introduit dans le boîtier 10 par cet orifice 104 Le gaz agirait alors sur la surface libre ou extérieure 102 du diaphragme 94, modifiant ainsi la raideur du dispositif d'amortissement Si on le souhaite, du gaz sous pression pourrait être aussi introduit dans la cavité ménagée dans l'ensemble formant ressort en élastomère 30, à condition que ses extrémités soient obturées, de manière à modifier la raideur de

cet ensemble formant ressort en élastomère 30.

Claims

REVENDICATIONS -1 Dispositif d'amortissement de vibrations, du type à manchon, comprenant une pièce intérieure rigide ( 12), comportant un premier côté- et un second côté, un boîtier extérieur rigide ( 10), dont l'axe est parallèle à celui de la pièce intérieure ( 12) et qui entoure une partie notable de celle-ci, un bloc élastique ( 36) absorbant les vibrations, interposé entre le premier côté de la pièce intérieure ( 12) et le boîtier extérieur ( 10), ce premier bloc élastique ( 36) étant constitué d'une matière élastomère possédant une première raideur de ressort, et un second bloc élastique ( 54) absorbant les vibrations, interposé entre le second côté de la pièce intérieure ( 12) et le boîtier extérieur ( 10), ce second bloc élastique ( 54) étant constitué d'une matière élastomère possédant une seconde raideur de ressort, cette raideur de ressort du second bloc élastique ( 54) étant différente de la raideur de ressort du premier bloc élastique ( 36), de sorte qu'un fléchissement de la pièce intérieure rigide ( 12) vers le premier bloc élastique ( 36) fait l'objet d'une résistance plus énergique qu'un fléchissement de cette pièce intérieure rigide ( 12) vers le second bloc élastique ( 54).

2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élastomère du premier bloc élastique ( 36) possède une dureté au duromètre

différente de celle de l'élastomère du second bloc élastique ( 54).
3 Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le second bloc élastique ( 54) comporte en outre une première chambre de

retenue de fluide ( 66).
4 Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une seconde chambre de retenue de fluide ( 70) qui offre au fluide une communication avec la première chambre de retenue de fluide ( 66) par un premier passage ( 72), cette seconde chambre de retenue de fluide ( 70) étant d'une manière générale délimitée entre le boîtier

extérieur ( 10) et le second bloc élastique ( 54).
5 Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pièce rigide ( 80) qui est montée d'une manière

mobile dans le premier passage ( 72) de façon à pouvoir se déplacer perpen-

diculairement à l'axe longitudinal du dispositif afin de contrôler l'écou-

lement de fluide entre les première ( 66) et seconde ( 70) chambres de fluide et de façon à bloquer, aux deux positions extrêmes de déplacement de cette pièce rigide ( 80), pratiquement tout écoulement de fluide entrecbs premier ( 72) et second ( 110) passages, des moyens permettant d'offrir un second trajet d'écoulement de fluide entre les première ( 66) et seconde ( 70) chambres et un diaphragme ( 94) constituant l'une des parois de la seconde

chambre de-retenue de fluide ( 70).
6 Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un logement ( 52-82) dans lequel la pièce rigide ( 80) est montée mobile, cette pièce rigide ( 80) étant constituée par une plaque. 7 Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le diaphragme ( 94) présente une surface extérieure ( 102) destinée à venir au contact d'une surface intérieure du boîtier extérieur rigide ( 10), cette

surface extérieure ( 102) comportant de multiples plots ( 103) espacés.
8 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les premier ( 36) et second ( 54) blocs élastiques constituent ensemble une structure élastique ( 30) pratiquement cylindrique, lorsque ces deux blocs

( 36, 54) sont maintenus dans le boîtier extérieur rigide ( 10).
9 Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le premier bloc élastique ( 36) comprend une première section de support rigide ( 34) et le second bloc élastique ( 54) comprend une seconde section

de support rigide ( 52) et en ce que ces première ( 34) et seconde ( 52) sec-

tions de support sont maintenues à distance l'une de l'autre par une partie

du second bloc élastique ( 54).

Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe longitudinal de la pièce intérieure ( 12) est situé à une certaine

distance de l'axe longitudinal du boîtier extérieur ( 10).
11 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce intérieure rigide ( 12) comporte une partie tubulaire ( 14) et deux ailes ( 18) s'étendant radialement et situées sur l'un des premier et second

côtés de cette partie tubulaire ( 14).
12 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les duretés au duromètre des premier ( 36) et second ( 54) blocs élastiques absorbant les vibrations sont dans une proportion telle que, lorsque la pièce intérieure rigide ( 12) est mise en charge, par exemple par le poids d'un moteur associé, le second bloc élastique ( 54) fléchit dans une mesure

telle qu'il est alors situé à une certaine distance du premier bloc élas-

tique ( 36) en laissant subsister un intervalle entre eux.
13 Dispositif d'amortissement de vibrations, en élastomère et rempli de fluide, du type à manchon, qui peut être utilisé pour isoler un élément produisant des vibrations, tel qu'un moteur, d'une pièce associée de support, telle qu'un châssis de support du moteur, comprenant un boîtier

extérieur rigide ( 10), une pièce intérieure rigide ( 12), qui est sensi-

blement entourée par le bottier extérieur ( 10), cette pièce intérieure ( 12) comportant un premier côté et un second côté, un premier bloc élastique ( 36) absorbant les vibrations, interposé entre le premier côté de la pièce intérieure ( 12) et le bottier extérieur ( 10), ce premier bloc ( 36) étant constitué d'une matière élastomère possédant une première raideur de

ressort, et un second bloc élastique ( 54) absorbant les vibrations, inter-

posé entre le second côté de la pièce intérieure ( 12) et le bottier

extérieur ( 10), ce second bloc ( 54) étant constitué d'une matière élasto-

mère possédant une seconde raideur de ressort qui est différente de la première raideur de ressort, de sorte qu'un fléchissement de la pièce

intérieure rigide vers l'un des premier ( 36) et second ( 54) blocs élasti-

ques fait l'objet d'une résistance plus énergique qu'un fléchissement de cette pièce intérieure rigide ( 12) vers l'autre de ces blocs, une première chambre pour fluide ( 66) étant ménagée dans le second bloc ( 54) et une seconde chambre pour fluide ( 70) étant ménagée entre au moins le second bloc ( 54) et le boîtier extérieur ( 10), cette seconde chambre pour fluide ( 70) offrant une communication au fluide avec la première chambre ( 66) par l'intermédiaire d'un premier passage pour fluide ( 72), tandis qu'une plaque ( 80) est montée d'une manière mobile dans ce premier passage ( 72) de façon

à pouvoir se déplacer perpendiculairement à un axe longitudinal du dispo-

sitif, cette plaque ( 80) servant à régler l'écoulement de fluide dans le premier passage ( 72) dans une mesure variable dépendant de la position de cette plaque ( 80) dans le premier passage ( 72), et qu'un second passage de fluide ( 110) fait communiquer la première ( 66) et la seconde ( 70) chambres

pour fluide par un trajet sinueux.
14 Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pièce de retenue ( 82), la plaque ( 80) étant montée entre une épaulement ( 84) ménagé sur le second bloc élastique ( 54)

et cette pièce de retenue ( 82).
15 Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend un diaphragme ( 94) obturant la seconde chambre de fluide

( 70).
16 Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que le bottier extérieur ( 10) est pourvu d'au moins un orifice ( 104) situé dans la zone du diaphragme ( 94) de façon à faire communiquer un côté de ce

diaphragme ( 94) avec une source de gaz.
17 Dispositif suivant la revendication 16, caractérisé en ce

que la source de gaz fournit un gaz sous pression permettant un amortis-

sement actif de la part du dispositif.
18 Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce que la pièce intérieure rigide ( 12) comprend une section tubulaire ( 14) et deux ailes ( 18) s'étendant radialement et situées sur l'un des premier et

second côtés de la section tubulaire ( 14).