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Title:
HYDRAULIC VIBRATION-DAMPING MOUNTING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/013675
Kind Code:
A1
Abstract:
A hydraulic vibration-damping mounting comprising a first rigid reinforcement (1), a second rigid reinforcement (2) in the form of a plate, and a bell-shaped elastomeric body (3, 4) interconnecting the two reinforcements and forming a working chamber (A) therebetween, as well as a compensation chamber (B) communicating with the working chamber via a narrow channel (C) which, like the chambers, is filled with a liquid. A hole (13) in the plate is sealed by means of a flexible decoupling membrane (14) circumferentially vulcanised to the rim of the hole.

Inventors:
BELLAMY ALAIN (FR)
REH DENIS (FR)
PETIT PASCAL (FR)
Application Number:
PCT/FR1995/001425
Publication Date:
May 09, 1996
Filing Date:
October 27, 1995
Export Citation:
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Assignee:
HUTCHINSON (FR)
BELLAMY ALAIN (FR)
REH DENIS (FR)
PETIT PASCAL (FR)
International Classes:
F16F1/387; B60K5/12; F16F13/08; F16F13/10; F16F13/14; (IPC1-7): F16F13/14
Foreign References:
EP0236199A11987-09-09
EP0342680A21989-11-23
EP0172700A11986-02-26
EP0646735A11995-04-05
EP0012638A11980-06-25
GB2200190A1988-07-27
GB2207214A1989-01-25
FR2622269A11989-04-28
EP0556076A11993-08-18
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 12, no. 437 (M - 765)<3284> 17 November 1988 (1988-11-17)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 8, no. 140 (M - 305)<1577> 29 June 1984 (1984-06-29)
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Claims:
REVENDICATIONS
1. Support antivibratoire hydraulique destiné à être interposé entre deux éléments rigides pour amortir des mouvements vibratoires entre ces deux éléments rigides, essentiellement selon une direction principale de vibration (Z), ce support comportant une première ( 1 ) et une deuxième (2) armatures rigides solidarisables respectivement avec les deux éléments rigides à réunir, et un corps en élastomère (3) qui présente une paroi épaisse (4) reliant entre elles les deux armatures rigides et délimitant partiellement une chambre de travail (A), cette paroi épaisse présentant sensiblement une forme de cloche qui s'étend selon la direction principale de vibration entre d'une part une base périphérique ( 41 ) solidaire de la deuxième armature (2) et d'autre part un sommet solidaire de la première armature ( 1 ) , ce corps en élastomère comportant en outre une paroi mince (5) librement deformable qui est formée d'une seule pièce avec la paroi épaisse susmentionnée et qui délimite partiellement une chambre de compensation (B) communiquant avec la chambre de travail par un canal étroit (C), les deux chambres et le canal étroit étant remplis d'un liquide, la deuxième armature (2) étant une plaque de base qui s'étend selon un plan général sensiblement perpendiculaire à la direction principale de vibration et qui présente une face dite de support, solidarisée de façon étanche avec le corps en élastomère pour délimiter avec celuici les deux chambres et le canal étroit, caractérisé en ce que la plaque de base (2) est évidée par un trou (13) en communication avec l'atmosphère en regard de la chambre de travail, ce trou étant obturé de façon étanche par une membrane souple en élastomère (14) dont le pourtour est intimement adhérisé sur le bord du trou.
2. Support selon la revendication 1, caractérisé en ce que la membrane (14) est armée par une toile (15) en matériau indéformable propre à limiter l'amplitude de ses débattements.
3. Support selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la membrane (14) est conformée de façon telle que ses déformations soient limitées par arcboutement audelà d'un seuil prédéterminé.
4. Support selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que le bord du trou (13) est conformé, notamment par biseautage, de façon à former un siège de réception (17) non purement cylindrique pour la membrane.
5. Support selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la périphérie de la membrane (14) est prolongée par au moins une lèvre (18, 19) propre à coiffer le bord du trou (13).
Description:
SUPPORT ANTIVIBRATOIRE HYDRAULIQUE.

L'invention concerne les supports antivibratoires hydrauliques destinés à être interposés, aux fins d'amortis- sèment et de liaison, entre deux éléments rigides tels qu'un châssis et un moteur de véhicule, pour amortir des mouve¬ ments vibratoires entre ces deux éléments rigides, essen¬ tiellement selon une direction principale de vibration.

Plus particulièrement, l'invention a pour objet un support antivibratoire de ce type, comportant une première et une deuxième armatures rigides solidarisables respective¬ ment avec les deux éléments rigides à réunir, et un corps en élastomère qui présente une paroi épaisse reliant entre elles les deux armatures rigides et délimitant partiellement une chambre de travail, cette paroi épaisse présentant sensiblement une forme de cloche qui s'étend selon la direction principale de vibration entre d'une part une base périphérique solidaire de la deuxième armature et d'autre part un sommet solidaire de la première armature, ce corps en élastomère comportant en outre une paroi mince librement déformable qui est formée d'une seule pièce avec la paroi épaisse susmentionnée et qui délimite partiellement une chambre de compensation communiquant avec la chambre de travail par un canal étroit, les deux chambres et le canal étroit étant remplis d'un liquide, la deuxième armature étant une plaque de base qui s'étend selon un plan général sensiblement perpendiculaire à la direction principale de vibration et qui présente une face dite de support, solida¬ risée de façon étanche avec le corps en élastomère pour délimiter avec celui-ci les deux chambres et le canal étroit.

Un tel dispositif est décrit par exemple dans le document EP-A-0 236 199.

Toutefois, le dispositif décrit dans ce document ne comporte pas de clapet de découplage, permettant de filtrer les vibrations de faible amplitude et de relativement haute

fréquence entre les deux armatures rigides.

La présente invention a notamment pour but de proposer un support antivibratoire hydraulique du genre en question qui présente un clapet de découplage et qui néanmoins reste simple et peu coûteux.

A cet effet, selon l'invention, un support antivi¬ bratoire hydraulique du genre en question est essentielle¬ ment caractérisé en ce que sa plaque de base est évidée par un trou en communication avec l'atmosphère en regard de la chambre de travail, ce trou étant obturé de façon étanche par une membrane souple en élastomère dont le pourtour est intimement adhérisé sur le bord du trou.

Dans des modes de réalisation avantageux, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :

- la membrane est armée par une toile en matériau indéformable propre à limiter l'amplitude de ses débatte¬ ments,

- la membrane est conformée de façon telle que ses déformations soient limitées par arc-boutement au-delà d'un seuil prédéterminé,

- le bord du trou est conformé, notamment par biseautage, de façon à former un siège de réception non purement cylindrique pour la membrane, - la périphérie de la membrane est prolongée par au moins une lèvre propre à coiffer le bord du trou.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven¬ tion apparaîtront au cours de la description suivante de plusieurs de ses formes de réalisation données à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints. Sur les dessins :

- la figure 1 est une vue en coupe d'une forme de réalisation de l'invention, la coupe étant prise selon la ligne I-I de la figure 2, - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne

II-II de la figure 1,

- la figure 3 est une vue de dessous du dispositif des figures 1 et 2,

- les figures 4 et 5 montrent semblablement à la figure 2, mais à échelle agrandie, respectivement deux variantes d'un détail de cette figure.

Le support antivibratoire représenté sur les figures 1 à 3 comporte deux armatures métalliques rigides 1 et 2 qui sont reliées entre elles par un corps en élastomère 3.

La première armature 1 est tubulaire dans l'exemple représenté, et présente un axe longitudinal X. De façon plus générale, la première armature 1 peut avoir la forme d'un organe allongé plein ou creux, de section circulaire ou non.

La deuxième armature 2, quant à elle, est une plaque appelée ci-après plaque de base, qui présente une forme générale plane au moins par morceaux, et qui s'étend parallèlement à l'axe X de la première armature.

Le corps en élastomère 3 est solidarisé avec la première armature 1 par vulcanisation. Il comporte une paroi épaisse 4 sensiblement en forme de cloche, qui s'étend depuis un sommet solidaire de la première armature 1 jusqu'à une base périphérique solidaire de la plaque de base 2, selon une direction Z dans laquelle on souhaite amortir des mouvements vibratoires entre les deux armatures. La direc¬ tion Z est perpendiculaire à l'axe X et au plan général de la plaque de base 2, et elle peut être par exemple vertica¬ le.

La paroi épaisse 4 présente une résistance à la compression suffisante pour supporter une charge appliquée à la première armature 1 parallèlement à l'axe Z et dirigée vers la plaque de base. Cette charge peut être par exemple supérieure à 15 kg et est en général très supérieure.

La base périphérique 4 de la paroi épaisse 4 est solidarisée de façon étanche avec la plaque de base 2, en délimitant ainsi une chambre de travail A. Dans l'exemple représenté, la chambre A présente une section horizontale rectangulaire, mais elle pourrait avoir d'autres formes.

notamment à section horizontale circulaire ou ovale.

Par ailleurs, le corps en élastomère 3 comporte une paroi mince 5, souple, qui est juxtaposée à la paroi épaisse 4, et qui présente une forme de cloche, avec une base périphérique 5 X qui est également solidarisée de façon étanche avec la plaque de base 2, en délimitant ainsi une chambre de compensation B.

Cette chambre B présente une section horizontale rectangulaire dans l'exemple représenté, mais elle pourrait présenter une forme différente.

Les deux chambres A et B communiquent par 1 'intermé¬ diaire d'un canal étroit C, qui a la forme d'une gorge creusée dans la face du corps en élastomère 3 qui est appliquée contre la plaque de base 2, les bords de la gorge étant en contact étanche contre la plaque de base 2.

Les parois 4 et 5 ne présentent pas de partie commune entre les chambres A et B, en dehors de la liaison entre leurs bases 4j et 5 X .

Dans l'exemple représenté, le corps en élastomère 3 est surmoulé sur une plaque métallique ajourée 6, disposée sur la face du corps en élastomère qui est en contact avec la plaque de base 2. Ainsi, la plaque de base 2 peut être solidarisée avec le corps en élastomère par sertissage de ladite plaque de base 2 sur ladite plaque ajourée 6. En outre, la plaque ajourée 6 comporte une gorge ou gouttière 7 qui détermine la forme du canal étroit C, avec une grande précision.

Le support antivibratoire des figures 1 à 3 comporte en outre un arceau 8 métallique qui est fixé de façon rigide à la plaque de base 2. L'arceau 8 entoure la première armature 1 et le corps en élastomère 3, et il s'étend parallèlement à l'axe X.

Dans l'exemple représenté, l'arceau 8 est une plaque pliée, qui recouvre la totalité du corps en élastomère, de façon à le protéger contre les chocs de corps extérieurs.

Ceci est avantageux dans la mesure où la paroi mince 5 est

fragile et exposée à côté de la paroi épaisse 4.

L'arceau 8 comporte deux prolongements latéraux 8 1( respectivement de chaque côté du corps en élastomère 3. Ces prolongements latéraux recouvrent chacun une partie de la plaque ajourée 6, qui elle-même recouvre la deuxième armature. De plus, ces trois éléments sont traversés par un perçage 16 au niveau de chaque prolongement 8 X .

Ces perçages 16 permettent de fixer le support antivibratoire sur une pièce rigide, au moyen de vis ou de boulons (non représentés), en complétant en outre la solidarisation des différentes parties du support antivibra¬ toire par serrage des prolongements 8 X sur la plaque 6 et la deuxième armature 2.

Le corps en élastomère 3 comporte un premier bossage 9, qui s'étend parallèlement à la direction Z à partir de la première armature 1, en direction opposée à la plaque de base 2. Ce bossage 9 est adapté à buter contre la partie supérieure de l'arceau 8, en limitant ainsi le déplacement de la première armature en éloignement par rapport à la plaque de base 2.

Le corps en élastomère 3 comporte en outre un deuxième bossage 10, qui s'étend à partir de la première armature 1 vers la plaque de base 2, parallèlement à l'axe Z, et qui pénètre dans la chambre de travail A. Ce deuxième bossage 10 est adapté à buter contre la plaque de base 2 en limitant ainsi le déplacement de la première armature vers la plaque de base.

Enfin, le corps en élastomère comporte des bossages latéraux 11, 12 sensiblement diamétralement opposés par rapport à la première armature 1, qui sont adaptés à buter contre l'arceau 8 lorsque la première armature est déplacée sensiblement perpendiculairement à l'axe X et à la direction Z.

Les chambres A et B, ainsi que le canal étroit C, sont remplis de liquide. Lorsque les deux armatures 1 et 2 subissent des mouvements relatifs de vibration, la paroi

épaisse 4 du corps en élastomère se déforme, ce qui provoque des variations de volume de la chambre de travail A. Ces variations de volume entraînent des transferts de liquide entre les chambres A et B, par l'intermédiaire du canal étroit C, les variations de volume de la chambre de travail A étant compensées par des variations complémentaires de la chambre de compensation B, dont la paroi mince 5 est facilement déformable.

Au voisinage d'une certaine fréquence, qui est généralement inférieure à 20 hertz et qui dépend essentiel¬ lement des dimensions du canal étroit C et de la masse volumique du liquide en mouvement dans ledit canal étroit, il se produit dans le canal étroit C un phénomène de résonance qui, en liaison avec les pertes de charge dans ledit canal étroit, provoque un fort amortissement des vibrations entre les deux armatures 1 et 2.

Le support antivibratoire comporte en outre un clapet de découplage, destiné à amortir les vibrations de faible amplitude, par exemple inférieure à 0,5 mm, et de fréquence relativement élevée, par exemple supérieure à 20 hertz.

A cet effet, la plaque de base 2 est percée d'un trou 13 en regard de la chambre de travail A, et ce trou 13 est obturé de façon étanche par une membrane souple 14 qui sépare la chambre de travail A de l'atmosphère ambiante.

Cette membrane souple 14 est réalisée en élastomère et son pourtour est intimement adhérisé sur le bord du trou 30.

Cette adhérisation est effectuée de préférence à chaud et sous pression, par vulcanisation sur place d'une ébauche de membrane en élastomère cru.

Elle assure une liaison mécanique extrêmement solide et rigoureusement étanche entre la membrane et la plaque, ainsi qu'il est requis pour éviter toute fuite dans l'atmos- phère du liquide intérieur au support.

En particulier, il ne serait pas assez sûr d'adopter

ici pour la fixation de la membrane les simples pincements ou serrages antérieurement connus.

Pour limiter l'amplitude des déformations de la membrane, on noie avantageusement dans celle-ci une toile inextensible 15, des mesures étant prises pour que, au repos, cette toile ne présente pas une forme rigoureusement plane, de façon à lui réserver une petite marge de déforma¬ tion avant d'occuper son état inextensible.

On peut également dans le même but de limiter l'amplitude des déformations de la membrane, conformer celle-ci de façon telle que ses déformations soient limitées par arc-boutement au-delà d'un seuil prédéterminé.

Pour renforcer la solidité de l'accrochage du pourtour de la membrane 14 sur le bord du trou 13, on peut avec avantage avoir recours à l'une et/ou à l'autre des mesures suivantes :

- on donne au profil du bord du trou 13 une forme non purement cylindrique, par exemple biseautée et conver¬ gente vers l'extérieur, de façon telle que ce bord constitue un siège 17 de réception pour la membrane, la forme de ce siège s'opposant par elle-même à un détachement de la membrane vers l'extérieur sous l'effet de la pression intérieure de liquide,

- on prolonge le pourtour de la membrane par au moins une lèvre débordante 18, 19, chacune de ces lèvres coiffant une petite bande de la plaque de base 2 le long du bord du trou 13.

L'expérience montre que la présence de la membrane

14 ainsi définie permet d'amortir très efficacement les vibrations de relativement petite amplitude correspondant à des fréquences relativement élevées.

En plus la localisation de ladite membrane au sein de la plaque de base 2 permet de donner à cette membrane des dimensions relativement importantes, sa surface pouvant facilement atteindre et même dépasser 50 cm 2 , et sa fixation par adhérisation intime présente une solidité et une

étanchéité remarquables, sans qu'il soit nécessaire à cet effet de recourir à des accessoires supplémentaires tels que les grilles rigides de limitation ou les rabats de sertis¬ sage prévus dans les réalisations antérieurement connues.