FR2817312A1 - Elastic suspension unit and vibration damper e.g. for navigation equipment has cavity containing viscous fluid such as silicone oil - Google Patents

Elastic suspension unit and vibration damper e.g. for navigation equipment has cavity containing viscous fluid such as silicone oil Download PDF

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Abstract

The suspension unit/vibration damper consists of inner (1, 2) and outer (3, 4) armatures with an elastomer material between them in the form of an inner stop (6) and an outer volume (12, 13) separated by a cavity (7) containing a viscous fluid such as silicone oil, having a viscosity of between 120 and 200 centistokes at any temperature. The inner and outer armatures are both made from two coaxial sections, and the stop (6) is made from an elastomer material vulcanized to the inner armature.

Description

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La présente invention concerne un dispositif de suspension élastique, amortisseur de vibrations, du type comprenant une armature interne et une armature externe entre lesquelles est interposé un volume d'élastomère. The present invention relates to an elastic suspension device, vibration damper, comprising an inner armature and an outer armature between which is interposed an elastomer volume.

Dans certaines applications particulières, par exemple les centrales inertielles utilisées en navigation, il est nécessaire d'amortir efficacement, à la fois des micro-vibrations à haute fréquence et des vibrations importantes ou des chocs de plus grande amplitude, et ce dans une large gamme de température. In particular applications, such as inertial navigation used, it is necessary to dampen effectively, both micro-vibrations at high frequency and strong vibrations or shocks of greater amplitude, and in a wide range temperature.

Or, les caractéristiques intrinsèques du volume d'élastomère constituant la suspension conditionnent les performances obtenues, de sorte qu'il n'est généralement pas possible d'atteindre les objectifs souhaités avec un élastomère employé seul. However, the intrinsic characteristics of the elastomer constituting the suspension volume condition the performances obtained, so it is generally not possible to achieve the desired objectives with a sole elastomer employed.

La présente invention a pour but principal de remédier à cet inconvénient et, pour ce faire, elle a pour objet un dispositif de suspension élastique du type susmentionné qui se caractérise essentiellement en ce que les armatures interne et externe délimitent avec le volume d'élastomère au moins une cavité renfermant une butée élastique et un fluide. The present invention has the main purpose to remedy this drawback and, to do so, it relates to an elastic suspension device of the aforesaid kind which is essentially characterized in that the inner and outer frames define with the volume of elastomer least one cavity comprising a resilient stop and a fluid.

Ainsi, grâce à la présence du volume d'élastomère coopérant avec la cavité renfermant au moins une butée élastique et un fluide, le dispositif amortisseur limite les différents types de vibrations ou de chocs, notamment de grande amplitude, de façon plus performante qu'avec un dispositif amortisseur de même structure mais ne comportant qu'un élastomère employé seul. Thus, thanks to the presence of the elastomeric volume cooperating with the cavity enclosing at least one resilient stopper and a fluid, the damping device limit the different types of vibrations or shocks, in particular large amplitude, more cost-effectively than with a damping device of the same structure but having only a single elastomer employed.

La présence de la butée a pour effet de provoquer un écoulement forcé du fluide lors de sollicitations de grande amplitude, et de ce fait de réduire la surtension à la résonance de l'amortisseur, sans diminuer la capacité de celui-ci à filtrer les fréquences élevées lors des micro-vibrations, et de limiter les déplacements du dispositif amortisseur également dans le cas de sollicitations élevées. The presence of the stop has the effect of causing a forced flow of fluid when high amplitude loads, and thereby reduce the voltage at the resonance of the damper, without reducing the capacity thereof to filter frequencies high during the micro-vibrations, and limit travel of the damping device also in the case of high loads.

Grâce à la dissociation des deux domaines fonctionnels, d'une part celui des micro-vibrations, d'autre part celui des sollicitations mécaniques de grande amplitude, il est possible de réaliser une suspension élastique qui soit efficace dans ces deux domaines. Thanks to the separation of two functional domains, firstly the micro-vibrations, secondly the mechanical stresses of large magnitude, it is possible to realize an elastic suspension which is effective in both areas.

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Un avantage supplémentaire de l'invention provient du fait que la raideur globale de l'amortisseur résulte de sa structure et de la nature de l'élastomère (raideur Kl), mais également de la quantité et de la qualité du fluide dans la cavité et donc de sa compressibilité (raideur K2). An additional advantage of the invention comes from the fact that the overall stiffness of the shock resulting from its structure and nature of the elastomer (stiffness Kl), but also on the quantity and quality of the fluid in the cavity and therefore its compressibility (stiffness K2).

Ainsi, il est possible de retenir un élastomère ayant un module d'élasticité relativement faible, et de ce fait présentant des caractéristiques intéressantes pour les micro-vibrations. Thus, it is possible to retain an elastomer having a relatively low modulus of elasticity, and thereby exhibits valuable characteristics for micro-vibration.

Par exemple, la dureté de l'élastomère est comprise dans une plage allant de 15 à 85 Shore A. For example, the elastomer of the hardness is within a range of 15 to 85 Shore A.

De plus, la mise en oeuvre de la présente invention permet d'atténuer la variation de raideur liée aux changements de température. In addition, the implementation of the present invention alleviates stiffness variation due to temperature changes.

En effet, le coefficient de dilatation linéique de la butée élastique est différent de celui des armatures constituant l'amortisseur, lesquelles armatures sont en général métalliques. In effect, the coefficient of linear expansion of the elastic stop is different from the frames constituting the damper, which plates are in general of metal.

On observe donc aux basses températures une augmentation du volume de la cavité ; therefore observed at low temperatures increase the volume of the cavity; le volume de fluide étant relativement constant, la compression est moindre, d'où une diminution de la raideur K2, qui compense partiellement l'augmentation de la raideur Kl ; the fluid volume is relatively constant, the compression is less, thus reducing the stiffness K2, which partially offsets the increase in stiffness Kl; de même, aux températures élevées, l'écart de coefficient de dilatation de la butée et des armatures entraîne une augmentation de la raideur K2 qui est en partie compensée par une diminution de la raideur Kl. likewise, high temperature, away from the stop and reinforcements expansion coefficient leads to an increase of the stiffness K2 is partly offset by a decrease in stiffness Kl.

Avantageusement, le fluide est un liquide visqueux, du type huile de silicone ; Advantageously, the fluid is a viscous liquid, silicone oil type; selon une forme de réalisation particulière de l'invention, le liquide visqueux a une viscosité cinématique according to a particular embodiment of the invention, the viscous liquid has a kinematic viscosity

Figure img00020001

comprise dans la plage allant de 120 à 200 centistokes (1, 2. 10-4 à 2. 10-4 m2/s), quelle que soit la température. in the range of from 120 to 200 centistokes (1, 2 10-4 to 2 10-4 m2 / s), regardless of the temperature.

De préférence, la butée est en matériau élastomère ; Preferably the abutment is of elastomeric material; on peut employer par exemple un néoprène. can be used for example neoprene.

On améliore ainsi les performances du dispositif de suspension élastique conforme à l'invention. This improves the performance of the resilient suspension device according to the invention.

De préférence, l'armature interne est constituée par un noyau comprenant deux parties coaxiales appliquées l'une contre l'autre et délimitant un orifice central axial, tandis que l'armature externe est constituée par une bride annulaire comprenant deux parties Preferably, the inner armature consists of a core comprising two coaxial parts mounted one against the other and defining a central axial aperture, while the outer strength member is constituted by an annular flange comprising two parts

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coaxiales appliquées l'une contre l'autre coaxialement avec le noyau, les surfaces en contact des parties du noyau et de la bride étant situées dans un plan perpendiculaire à l'orifice central. coaxial applied one against the other coaxially with the core, the surfaces contacting the parts of the core and the flange being located in a plane perpendicular to the central orifice.

Avantageusement, le volume d'élastomère s'étend entre les armatures interne et externe dans une zone située hors du plan des surfaces de contact des parties constituant les armatures. Advantageously, the elastomeric volume extends between the inner and outer armatures in an area outside the plane of the contact surfaces of the parts constituting the frames.

Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, la butée comporte une base en contact avec l'armature interne, un sommet adjacent à l'armature externe et des faces latérales reliant la base et le sommet, ces faces étant inclinées l'une vers l'autre en direction du sommet. According to a particular embodiment of the invention, the abutment comprises a base in contact with the internal frame, a top adjacent to the outer shell and the side faces connecting the base and the top, these faces being inclined towards each other towards the top.

De préférence, la base et le sommet de la butée s'étendent coaxialement avec les armatures interne et externe. Preferably, the base and the top of the abutment extend coaxially with the inner and outer armatures.

Avantageusement, la butée présente en coupe la forme d'un tronc de pyramide. Advantageously, this abutting section the shape of a truncated pyramid.

Encore plus avantageusement, les faces latérales et le sommet de la butée délimitent avec le volume d'élastomère et les armatures interne et externe un espace d'épaisseur uniforme dans la cavité. Even more preferably, the side faces and the top of the abutment delimit with the volume of elastomer and the inner and outer armatures a uniform thickness of space in the cavity.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le fluide visqueux occupe dans la cavité tout l'espace d'épaisseur uniforme. According to a particular embodiment of the invention, the viscous fluid occupies in the cavity while the space of uniform thickness.

Selon une forme de réalisation particulière de l'invention, on peut fixer le volume d'élastomère aux armatures interne et externe par vulcanisation, ou fixer la butée à l'armature interne par vulcanisation, particulièrement lorsque les armatures interne et externe sont métalliques. According to a particular embodiment of the invention, one can fix the volume of elastomer to the inner and outer strength by vulcanization, or fix the abutment to the inner reinforcement by vulcanization, particularly when the inner and outer armatures are metallic.

Une forme d'exécution de l'invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence à la figure unique annexée qui représente en coupe une suspension élastique conforme à l'invention. An embodiment of the invention is described below by way of example, with reference to the single appended figure which shows in section an elastic suspension according to the invention.

Cette suspension élastique comprend tout d'abord une armature interne métallique constituée par un noyau comprenant deux parties coaxiales 1, 2 appliquées l'une contre l'autre et délimitant un orifice central axial, et une armature externe métallique 3,4 constituée par une bride annulaire comprenant deux parties coaxiales 3,4 appliquées l'une contre l'autre coaxialement avec le noyau, les surfaces en contact des parties du noyau et de la bride étant situées dans un plan perpendiculaire à l'orifice central. This resilient suspension firstly comprises a metal internal armature constituted by a core comprising two coaxial parts 1, 2 placed one against the other and defining an axial central hole, and a metal external frame 3,4 consists of a flange annular comprising two coaxial parts 3,4 mounted one against the other coaxially with the core, the surfaces contacting the parts of the core and the flange being located in a plane perpendicular to the central orifice.

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Dans le cas particulier d'une centrale à inertie par exemple, le noyau 1, 2 sera relié mécaniquement au bloc senseur inertiel, engendrant des micro-vibrations de haute fréquence, tandis que la bride annulaire 3,4 sera reliée mécaniquement au porteur, qui lui peut être soumis à des chocs ou vibrations de grande amplitude. In the particular case of an inertial for example, the core 1, 2 is mechanically connected to the inertial sensor block, generating high-frequency micro-vibration, while the annular flange 3.4 is mechanically connected to the carrier, which it may be subjected to shocks or large amplitude vibrations.

Conformément à l'invention, un élastomère 12,13 est interposé entre le noyau et la bride ; According to the invention, an elastomer 12,13 is interposed between the core and the flange; il est fixé aux armatures externe 1,2 et interne 3,4 par vulcanisation. it is fixed to the outer frames 1.2 and inner 3.4 by vulcanization.

Il aura typiquement une dureté comprise dans une plage allant de 15 à 85 Shore A, il s'agira par exemple et un silicone VMQ 30 Shore A. It will typically have a hardness in a range of 15 to 85 Shore A, it will be for example a silicone VMQ and 30 Shore A.

L'élastomère s'étend entre les armatures interne 1,2 et externe 3,4 dans une zone située hors du plan des surfaces de contact des parties constituant les armatures. The elastomer extends between the inner and outer armatures 1.2 3.4 in an area situated outside the plane of the contact surfaces of the parts constituting the frames.

Les armatures interne 1,2 et externe 3,4 délimitent avec le volume d'élastomère une cavité 5 renfermant une butée élastique 6 et un fluide 7. The internal and external reinforcements 1,2 3,4 delimit with the volume of an elastomeric cavity 5 containing an elastic stop 6 and a fluid 7.

Le fluide 7 est un liquide visqueux, du type huile de silicone ; 7 fluid is a viscous liquid, silicone oil type; sa viscosité cinématique est de 120 à 200 centistokes (1,2. 10-4 à 2. 10-4 m2/s), quelle que soit la température. a kinematic viscosity from 120 to 200 centistokes (1.2. 10-4 to 2 10-4 m2 / s), regardless of the temperature.

La butée 6 est en matériau élastomère, par exemple en néoprène ; The stop 6 is made of elastomer material, for example neoprene; elle est fixée à l'armature interne 1,2 par vulcanisation. it is fixed to the internal frame 1,2 by vulcanization.

La butée 6 présente en coupe la forme d'un tronc de pyramide ; The stop 6 shows in section the form of a truncated pyramid; en effet, elle comporte une base 8 en contact avec l'armature interne 1,2, un sommet 9 adjacent à l'armature externe 3,4 et des faces latérales 10a, lOb reliant la base 8 et le sommet 9, ces faces latérales 10a, lOb étant inclinées l'une vers l'autre en direction du sommet. indeed, it comprises a base 8 into contact with the inner armature 1.2, a top 9 adjacent to the outer shell 3,4 and the side faces 10a, lOb between the base 8 and top 9, the side faces 10a, lOb being inclined towards each other towards the top.

La base 8 et le sommet 9 de la butée 6 s'étendent coaxialement avec les armatures interne 1,2 et externe 3,4. The base 8 and the top 9 of the stop 6 extend coaxially with the internal and external reinforcements 1.2 3.4.

Ainsi qu'il apparaît sur la figure, les faces latérales 10a, lOb et le sommet 9 de la butée 6 délimitent avec le volume d'élastomère et les armatures interne 1, 2 et externe 3,4 un espace d'épaisseur uniforme dans la cavité 5. As shown in the figure, the side faces 10a, lOb and the top 9 of the stop 6 delimit with the volume of elastomer and the inner frames 1, 2 and external 3.4 a uniform thickness in the space cavity 5.

Le fluide 7 occupe dans la cavité 5 tout l'espace d'épaisseur uniforme. The fluid 7 in the cavity 5 occupies the whole space of uniform thickness.

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La réalisation peut se faire au moyen d'une vulcanisation de l'élastomère 12, respectivement 13 sur le noyau 1, respectivement 2 et sur la bride 3, respectivement 4 ; The realization can be done by means of vulcanization of the elastomer 12, respectively 13 on the core 1, respectively 2 and the flange 3 and 4 respectively; la butée 6 est fixée par vulcanisation de sa base 8 sur une des parties du noyau 1,2 et l'espace restant, d'épaisseur uniforme, est rempli d'huile de silicone ; the stop 6 is fixed by vulcanization of the base 8 of one of the core parts 1,2 and the remaining space of uniform thickness, is filled with silicone oil; les deux parties ainsi constituées sont assemblées de manière classique, un joint torique 11 assurant l'étanchéité. both thus formed parts are assembled in a conventional manner an O-ring 11 providing sealing.

Ainsi, en dissociant les deux domaines fonctionnels, il est possible de réaliser une suspension élastique ayant une caractéristique linéaire sur un plus grand débattement, et capable en particulier d'absorber à la fois les micro-vibrations engendrées par le senseur inertiel et les chocs ou les vibrations de grande amplitude engendrés par le porteur. Thus, by separating the two functional domains, it is possible to realize an elastic suspension having a linear characteristic over a larger deflection, and capable in particular of absorbing both the micro vibrations generated by the inertial sensor and shock or large amplitude vibrations generated by the wearer.

On notera en outre qu'une telle suspension peut être chargée à la fois en axial et en radial. It is further noted that such a suspension can be loaded in both axial and radial.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension élastique, amortisseur de vibrations, du type comprenant une armature interne (1,2) et une armature externe (3,4) entre lesquelles est interposé un volume d'élastomère, caractérisé en ce que les armatures interne (1,2) et externe (3,4) délimitent avec le volume d'élastomère au moins une cavité (5) renfermant une butée élastique (6) et un fluide (7). CLAIMS 1. A resilient suspension, vibration damper, comprising an inner reinforcement (1.2) and an outer armature (3,4) between which is interposed a volume of elastomer, characterized in that the internal reinforcements ( 1.2) and outer (3,4) delimit with the volume of elastomer at least one cavity (5) containing an elastic stop (6) and a fluid (7).
  2. 2. Dispositif de suspension élastique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide (7) est un liquide visqueux. 2. A spring suspension according to claim 1, characterized in that the fluid (7) is a viscous liquid.
  3. 3. Dispositif de suspension élastique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le liquide visqueux est une huile de silicone. 3. A spring suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the viscous liquid is a silicone oil.
  4. 4. Dispositif de suspension élastique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le liquide visqueux a une viscosité comprise 4. A spring suspension according to claim 1 or 2, characterized in that the viscous liquid has a viscosity
    Figure img00060001
    dans la plage allant de 120 à 200 centistokes (1, 2. 10-4 à 2. 10-4 m2/s), quelle que soit la température. in the range from 120 to 200 centistokes (1, 2 10-4 to 2 10-4 m2 / s), regardless of the temperature.
  5. 5. Dispositif de suspension élastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée est en matériau élastomère. 5. A spring suspension according to any one of the preceding claims, characterized in that the abutment is of elastomeric material.
  6. 6. Dispositif de suspension élastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'armature interne (1, 2) est constituée par un noyau comprenant deux parties coaxiales (1, 2) appliquées l'une contre l'autre et délimitant un orifice central axial, tandis que l'armature externe (3,4) est constituée par une bride annulaire comprenant deux parties coaxiales (3,4) appliquées l'une contre l'autre coaxialement avec le noyau, les surfaces en contact des parties du noyau et de la bride étant situées dans un plan perpendiculaire à l'orifice central. 6. A resilient suspension according to any one of the preceding claims, characterized in that the internal frame (1, 2) consists of a core comprising two coaxial parts (1, 2) applied one against the other and defining an axial central hole, while the external frame (3,4) is formed by an annular flange comprising two coaxial parts (3,4) applied against one another coaxially with the core, the contact surfaces parts of the core and the flange being located in a plane perpendicular to the central orifice.
  7. 7. Dispositif de suspension élastique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le volume d'élastomère s'étend entre les armatures interne (1, 2) et externe (3,4) dans une zone située hors du plan des surfaces de contact des parties constituant les armatures. 7. A resilient suspension according to claim 6, characterized in that the elastomer volume extends between the inner frames (1, 2) and outer (3,4) in an area situated outside the plane of the contact surfaces the parts constituting the frames.
  8. 8. Dispositif de suspension élastique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la butée (6) comporte une base (8) en contact avec l'armature interne (1, 2), un sommet (9) adjacent à l'armature externe (3,4) et des faces 8. A resilient suspension according to any one of the preceding claims, characterized in that the stop (6) has a base (8) in contact with the inner armature (1, 2), an apex (9) adjacent to the outer armature (3,4) and the faces
    <Desc/Clms Page number 7> <Desc / CRUD Page number 7>
    latérales (lOa, lOb) reliant la base (8) et le sommet (9), ces faces latérales (lOa, lOb) étant inclinées l'une vers l'autre en direction du sommet. side (lOa, lOb) connecting the base (8) and the apex (9), these lateral faces (lOa, lOb) being inclined towards each other towards the top.
  9. 9. Dispositif de suspension élastique selon la revendication 8, caractérisé en ce que la base (8) et le sommet (9) de la butée (6) s'étendent coaxialement avec les armatures interne (1, 2) et externe (3,4). 9. A resilient suspension according to claim 8, characterized in that the base (8) and the apex (9) of the stop (6) extend coaxially with the internal fittings (1, 2) and outer (3, 4).
  10. 10. Dispositif de suspension élastique selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que la butée (6) présente en coupe la forme d'un tronc de pyramide. 10. A resilient suspension according to claim 8 or 9, characterized in that the stop (6) has in section the form of a truncated pyramid.
  11. 11. Dispositif de suspension élastique selon la revendication 8,9 ou 10, caractérisé en ce que les faces latérales et le sommet (9) de la butée (6) délimitent avec le volume d'élastomère et les armatures interne (1, 2) et externe (3,4) un espace d'épaisseur uniforme dans la cavité (5). 11. A resilient suspension of claim 8,9 or 10, characterized in that the side faces and the top (9) of the stop (6) delimit with the volume of elastomer and the internal fittings (1, 2) and outer (3.4) a space of uniform thickness into the cavity (5).
  12. 12. Dispositif de suspension élastique selon la revendication 11, caractérisé en ce que le fluide visqueux (7) occupe dans la cavité (5) tout l'espace d'épaisseur uniforme. 12. A resilient suspension according to claim 11, characterized in that the viscous fluid (7) in the cavity (5) all the space of uniform thickness.
  13. 13. Dispositif de suspension élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le volume d'élastomère est fixé aux armatures interne (1,2) et externe (3,4) par vulcanisation. 13. A resilient suspension according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the volume of elastomer is attached to the internal reinforcements (1.2) and outer (3,4) by vulcanisation.
  14. 14. Dispositif de suspension élastique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la butée (6) est fixée à l'armature interne (1,2) par vulcanisation. 14. A resilient suspension according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the stop (6) is attached to the internal frame (1,2) by vulcanisation.
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