FR2587774A1 - Support elastique a remplissage de fluide - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION EST RELATIVE A UNE STRUCTURE SUPPORT ELASTIQUE A REMPLISSAGE DE FLUIDE. CETTE STRUCTURE COMPREND UN MANCHON INTERIEUR 10; UN PREMIER ELEMENT ELASTIQUE 32A, 32B DE CONFIGURATION ANNULAIRE; DEUX PIECES DE FERMETURE 34, 14 PLACEES AUX EXTREMITES AXIALES OPPOSEES DU MANCHON INTERIEUR ET DU PREMIER ELEMENT ELASTIQUE; UNE PIECE CYLINDRIQUE 40 MONTEE SUR UNE SURFACE EXTERIEURE D'UNE PARTIE AXIALEMENT INTERMEDIAIRE DU MANCHON INTERIEUR; UNE PIECE ORIFICE 60 QUI COMPREND UNE PARTIE RADIALEMENT EXTERIEURE INTERPOSEE ENTRE DES PARTIES SUPERIEURE 32B ET INFERIEURE 32A DU PREMIER ELEMENT ELASTIQUE, LADITE PIECE A ORIFICE COMPORTANT EN OUTRE DES TROUS DE COMMUNICATION 74; UN DEUXIEME ELEMENT ELASTIQUE 62 DE CONFIGURATION ANNULAIRE PLACE ENTRE LA PIECE A ORIFICE ET LA PIECE CYLINDRIQUE ET FIXE A CELLES-CI ET UN MANCHON EXTERIEUR 68 MONTE SUR LA SURFACE EXTERIEURE DE LA PIECE A ORIFICE. APPLICATION : UTILISATION DANS LE SYSTEME VIBRANT, PAR EXEMPLE VEHICULE A MOTEUR.

Description

La présente invention se rapporte d'une manière générale à une structure

support élastique qui est employée

dans un système vibrant, par exemple dans un véhicule auto-

mobile, pour amortir et arrêter les vibrations. Plus par-

ticulièrement, l'invention vise une structure support élas- tique à remplissage de fluide qui est prévue principalement pour amortir et arrêter les vibrations dans la direction axiale de la structure et qui utilise un élément élastique pour arrêter les vibrations, par sa déformation élastique, et un fluide incompressible pour amortir les vibrations grâce à une résistance à l'écoulement du fluide à travers

un orifice ménagé dans la structure.

Comme structures élastiques de supportage utili-

sées dans des systèmes vibrants, par exemple dans un véhi-

cule à moteur, pour amortir et arrêter les vibrations, on

connatt des fixations d'entretoise et des fixations de piè-

ce installées dans un système de suspension du véhicule.

Ces structures de supportage élastiques usuelles utilisent une pièce élastique cylindrique, seule ou en combinaison avec une autre pièce en résine synthétique ou en toile, pour amortir et empêcher la transmission des vibrations grâce à la déformation élastique de la pièce élastique. Dans

ce type de structure support élastique qui repose sur la dé-

formation élastique d'une pièce élastique pour amortir et empêcher la transmission des vibrations, l'augmentation du coefficient ou de la constante d'élasticité dynamique de l'élément élastique en vue d'améliorer l'effet d'isolement des vibrations pour réduire les vibrations et les bruits de haute fréquence a pour effet défavorable d'augmenter le

facteur de perte de l'élément élastique, ce qui diminue l'ef-

fet d'amortissement pour des vibrations ou oscillations de

basse fréquence.

Compte tenu de l'inconvénient ci-dessus, une structure support élastique à remplissage de fluide est proposée dans les Publications 48-36151 et 5216554 des

Demandes de Brevet Japonais qui ont été publiées pour oppo-

sition en 1973 et 1977. La structure support proposée uti-

lise un fluide incompressible pour créer un meilleur effet d'amortissement des vibrations, basé sur une résistance à l'écoulement du fluide à travers un orifice prévu dans la

structure. Ce type de structure support élastique à remplis-

sage de fluide, utilisant la déformation élastique d'un élé-

ment élastique et la résistance à l'écoulement d'un fluide

incompressible, est excellent en ce qui concerne sa capaci-

té d'amortissement des vibrations et sa capacité à empêcher la transmission des vibrations. Toutefois, la structure support élastique à remplissage de fluide décrite dans les

documents précités est construite principalement pour empê-

cher la transmission et amortir des vibrations qui sont ap-

pliquées à la structure dans la direction radiale de l'élé-

ment élastique. Il est donc difficile d'utiliser la struc-

ture support proposée, comme fixation d'entretoise ou fi-

xation de pièce, lorsque les vibrations principales à amor-

tir et à arrêter sont appliquées dans la direction axiale

de l'élément élastique.

D'autre part, une telle structure support élas-

tique à remplissage de fluide, prévue pour amortir et arrê-

ter les vibrations axiales, est décrite dans la Publication

ouverte 59-37348 de Demande de Brevet Japonais.

Toutefois, la structure support décrite dans le document ci-dessus présente un inconvénient en ce qu'il faut utiliser deux unités identiques pour constituer un bloc

de structure support lorsque la structure support est ins-

tallée en place. En outre, chaque unité est de construction très compliquée, comportant une pluralité de poches ou de

cavités qui sont formées dans chacune des surfaces inté-

rieures et extérieures d'un élément élastique en caoutchouc, de sorte que les cavités sont espacées les unes des autres

dans la direction circonférentielle de l'élément en caout-

chouc. Par conséquent, cette structure support connue n'est

pas entièrement satisfaisante du point de vue de la facl-

lité de fabrication, d'assemblage et d'installation et elle n'est donc pas avantageuse en ce qui concerne ses coûts de

production et d'installation.

La présente invention a donc pour objet une

structure support élastique à remplissage de fluide per-

fectionnée, qui évite sensiblement les inconvénients ren-

contrés dans les parties correspondantes connues comme indi-

qué ci-dessus.

Conformément à la présente invention, on obtient une structure support élastique à remplissage de fluide

comprenant: (a) un manchon intérieur; (b) un premier élé-

ment élastique de forme annulaire, disposé radialement vers

l'extérieur du manchon intérieur en relation coaxiale mu-

tuelle, avec une distance radiale prédéterminée entre eux;

(c) deux pièces de fermeture sensiblement annulaires, dis-

posées aux extrémités axiales opposées du manchon intérieur et du premier élément élastique, les pièces de fermeture obturant de façon étanche au fluide les extrémités opposées d'un espace annulaire délimité entre le manchon intérieur et le premier élément élastique; (d) une pièce cylindrique montée sur une surface extérieure d'une partie axialement

intermédiaire du manchon intérieur; (e) une pièce à orifi-

ce, à paroi épaisse et sensiblement annulaire, disposée

radialement vers l'extérieur de la pièce cylindrique en re-

lation coaxiale mutuelle, avec une distance radiale pré-

déterminée entre elles, la pièce à orifice comportant une

partie radialement extérieure serrée entre une partie supé-

rieure et une partie inférieure du premier élément élasti-

que dans sa direction axiale, la pièce à orifice comportant une gorge circonférentielle formée de façon continue dans

sa surface circonférentielle extérieure, la gorge circonfé-

rentielle ayant une longueur non inférieure à une circonfé-

rence extérieure complète de la pièce à orifice, la pièce à orifice comportant en outre des trous de communication

qui communiquent à une de leurs extrémités avec des extré-

mités correspondantes de l'orifice circonférentiel et à leur autre extrémité avec l'espace annulaire à l'intérieur

du premier élément élastique; (f) un deuxième élément élas-

tique de forme annulaire, disposé entre la pièce à orifice et la pièce cylindrique et fixé à celles-ci, le deuxième

élément élastique, la pièce à orifice et la pièce cylindri-

que coopérant les unes avec les autres pour diviser axiale-

ment l'espace annulaire, et coopérant en outre avec le man-

chon intérieur, le premier élément élastique et les deux pièces de fermeture pour définir deux chambres annulaires de fluide remplies d'un fluide incompressible; et (g) un manchon extérieur monté sur la surface extérieure de la pièce à orifice et fermant de façon étanche au fluide la gorge circonférentielle, de manière à définir un orifice circonférentiel continu ayant une longueur qui correspond à celle de la gorge circonférentielle, les deux chambres de fluide communiquant mutuellement par l'intermédiaire de

l'orifice circonférentiel et des trous de communication.

Dans la structure support élastique à remplissage de fluide, les deux chambres annulaires de fluide remplies d'un fluide incompressible sont formées entre le manchon intérieur et le premier élément élastique. Ces chambres de fluide sont maintenues en communication l'une avec l'autre par l'intermédiaire de l'orifice circonférentiel défini

par la gorge circonférentielle qui est ménagée dans la sur-

face extérieure de la pièce à orifice et qui est fermée par le manchon extérieur. Lorsque les manchons intérieur et

extérieur sont déplacés axialement l'un par rapport à l'au-

tre, les premier et deuxième éléments élastiques sont défor-

més élastiquement, de sorte que le volume d'une des deux chambres de fluide augmente tandis que le volume de l'autre

chambre de fluide diminue. Par conséquent, le fluide incom-

pressible est obligé de s'écouler par l'orifice circonfé-

rentiel, de la chambre de fluide dont le volume diminue à

- la chambre de fluide dont le volume augmente.

Par conséquent, les charges vibratoires appliquées aux manchons intérieur et extérieur de la présente structure

support dans la direction axiale peuvent être très bien amor-

ties grâce à une résistance à l'écoulement du fluide à tra-

vers l'orifice circonférentiel. Cette résistance à l'écoule-

ment du fluide, engendrée par l'orifice, et la déformation élastique des premier et deuxième éléments élastiques sont

combinées de façon appropriée pour procurer des effets amé-

liorés d'amortissement et de non transmission des vibrations.

Dans la présente structure support, le deuxième élément élastique agit pour minimiser la transmission des vibrations entre les manchons intérieur et extérieur, dans

la direction radiale.

La structure support à remplissage de fluide, cons-

truite pour donner une capacité élevée à la fois d'amortis-

sement des vibrations et d'arrêt des vibrations, se pré-

sente comme un ensemble unique, contrairement à une struc-

ture usuelle qui emploie deux composants identiques assem-

blés en un bloc. Par conséquent, la présente structure sup-

port procure un meilleur rendement de fabrication, d'assem-

blage et d'installation.

En outre, la pièce à orifice qui comporte la gor-

ge circonférentielle continue pour l'orifice circonféren-

tiel sert à définir les deux chambres annulaires de fluide, en coopération avec la pièce cylindrique et le deuxième élément élastique monté sur la pièce cylindrique. Puisque la gorge circonférentielle a une longueur non inférieure à une circonférence extérieure totale de la pièce à orifice, l'orifice circonférentiel défini par le manchon extérieur

et par la gorge circonférentielle est suffisamment long.

Par conséquent, il engendre une résistance suffisamment grande à un écoulement du fluide de l'une des chambres à l'autre, par l'intermédiaire des trous de communication,

même si la section transversale de l'orifice est relative-

ment grande. Par suite, la présente structure support four-

nit un meilleur effet d'amortissement pour les vibrations de basse fréquence. On note qu'un effet d'amortissement

des vibrations peut être plus ou moins escompté avec un ori-

fice formé dans la direction axiale de la pièce à orifice.

Toutefois, dans ce cas, la longueur de l'orifice tend à ê-.

tre courte, ce qui n'est pas désirable pour amortir des vi-

brations dans une bande de basse fréquence. Par conséquent,

la structure support élastique à remplissage de fluide com-

portant un tel orifice axial n'est pas aussi avantageuse.

Un autre avantage de la présente structure

support est apporté par l'emploi de la pièce cylindrique.

Plus particulièrement, le deuxième élément élastique est placé entre la surface extérieure de la pièce cylindrique intérieure et la surface intérieure de la pièce à orifice extérieure. Après formation du deuxième élément élastique

auquel sont fixéesla pièce cylindrique et la pièce à orifi-

ce, on peut facilement précomprimer le deuxième élément é-

lastique dans la direction radialement extérieure, par simple dilatation de la pièce cylindrique intérieure avant

d'insérer le manchon intérieur dans la pièce cylindrique.

La précompression radiale du deuxième élément élastique améliore sa durabilité et par conséquent prolonge la durée de vie attendue de la structure support élastique. En outre,

on peut précomprimer le premier élément élastique axiale-

ment vers l'intérieur, entre les pièces de fermeture et la

pièce à orifice (et le manchon extérieur s'il y a lieu).

Suivant un aspect avantageux de l'invention, la structure support comprend en outre au moins un élément annulaire de sertissage,fixé à une extrémité correspondarnte

des extrémités axiales opposées du premier élément élasti-

que, pour fixer de façon étanche au fluide l'extrémité cor-

respondante du premier élément élastique à une pièce ccrres-

pondante des deux pièces de fermeture, par rabatterment ou

sertissage de ladite au moins une pièce annulaire de sertis-

sage contre une partie radialement extérieure de la pièce

de fermeture correspondante.

Suivant un autre aspect avantageux de l'invention, la structure support comprend en outre deux couches de caoutchouc exposées dans les deux chambres de fluide, res- pectivement. Chacune des couches de caoutchouc est fixée par vulcanisation à l'une des surfaces opposées de la pièce à orifice et des pièces de fermeture qui sont en face l'une

de l'autre dans la direction axiale de la pièce à orifice.

Les couches de caoutchouc peuvent venir en butée sur l'au-

tre des surfaces opposées, de manière à empêcher élastique-

ment un déplacement relatif axial excessif entre la pièce

à orifice et les pièces de fermeture.

Suivant encore un autre aspect avantageux de l'invention, au moins une des deux pièces de fermeture est montée sur la surface extérieure du manchon intérieur, un élément annulaire d'étanchéité étant interposé entre

une surface intérieure de ladite au moins une pièce de fer-

meture et la surface extérieure du manchon intérieur, pour assurer l'étanchéité au fluide entre ladite au moins une

pièce de fermeture et le manchon intérieur.

Suivant encore un autre aspect avantageux de l'in-

vention, au moins une des deux pièces de fermeture est for-

mée solidairement du manchon intérieur, une extrémité cor-

respondante des extrémités axiales opposées du manchon in-

térieur. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions qui ressortiront de

la description qui va suivre.

L'invention sera mieux comprise à l'aide du com-

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

annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation et en coupe

longitudinale d'une structure support élastique à remplis-

sage de fluide d'un mode de réalisation de l'invention (sui-

vant la ligne I-I de la figure 2); la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en élévation d'un manchon intérieur du dispositif de la figure 1, partiellement en

coupe; -

la figure 4 est une vue en élévation d'une plaque de fermeture du dispositif de la figure 1, partiellement en coupe;

la figure 5 est une vue en élévation d'un man-

chon de montage faisant partie du dispositif de la figure 1, partiellement en coupe; la figure 6 est une vue en élévation et en coupe

longitudinale d'un sous-ensemble du dispositif de la figu-

re 1, comprenant les premier et deuxième éléments en caout-

chouc et d'autres composants fixés par vulcanisation aux éléments en caoutchouc (la coupe étant faite suivant la ligne VI-VI de la figure 7); la figure 7 est une vue en plan du sous-ensemble de la figure 6; la figure 8 est une vue en élévation d'une pièce à orifice faisant partie du dispositif de la figure 1; et la figure 9 est une vue en plan de la pièce à

orifice de la figure 8.

Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes sont

donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'in-

vention, dont ils ne constituent en aucune manière une li-

mitation. Pour mieux expliquer la présente invention, on

décrit en détail un mode préféré de réalisation de l'in-

vention, avec référence aux dessins annexés.

On se reporte d'abord aux figures 1 et 2 qui sont

des coupes longitudinale et transversale d'un mode de réa-

lisation de l'invention, sous la forme d'une fixation d'en-

tretoise pour un véhicule automobile. Le repère 10 désigne un manchon intérieur qui comprend une partie cylindrique

12 à paroi épaisse dans laquelle on insère un arbre inté-

rieur approprié, pour sa fixation, et une partie annulaire 14 qui s'étend radialement vers l'extérieur à partir d'une

extrémité axiale de la partie cylindrique 12.

Comme représenté sur la figure 3, la partie cy-

lindrique 12 comporte une partie de petit diamètre 16, sur sa plus grande longueur, et une partie de grand diamètre 18 relativement courte,à l'une de ses extrémités axiales du côté de la partie annulaire 14. La partie de grand diamètre

18 présente une face d'épaulement 20, à son extrémité axia-

le du côté de la partie de petit diamètre 16. La partie cy-

lindrique 12 comporte un alésage central dans lequel une partie de grand diamètre 22 est formée à une extrémité de la partie de petit diamètre 16, à l'opposé de la partie de

grand diamètre 18. La partie annulaire 14 comprend une par-

tie radialement intérieure 24, à paroi épaisse, et une bride radialement extérieure 26 à paroi relativement mince. La bride 26 s'étend radialement vers l'extérieur à partir de la circonférence extérieure de la partie à paroi épaisse 24. La bride 26 comporte un lamage annulaire ou surface en retrait dans une partie radialement extérieure de l'une des surfaces opposées qui est tournée vers l'extérieur dans la

direction axiale du manchon intérieur 10. Une gorge annu-

laire 30 est ménagée dans une partie radialement intérieure de l'autre surface de la bride 26 qui est tournée axialement vers l'intérieur du manchon intérieur 10. Dans le présent

mode de réalisation, la partie cylindrique 12 du manchon in-

térieur 10 fonctionne comme un manchon intérieur habituel-

lement utilisé dans une structure support élastique à rem-

plissage de fluide, comme il apparaîtra à la lumière de la

description ci-après.

On se reporte à nouveau aux figures 1 et 2. Les repères 32a, 32b désignent un premier élément élastique sous la forme de deux pièces en caoutchouc 32a, 32b qui ont un

coefficient ou une constante d'élasticité relativement'fai-

ble. Ces pièces en caoutchouc 32a, 32b sont disposées radia-

lement vers l'extérieur de la partie cylindrique 12 du man-

chon intérieur 10, en relation coaxiale ou concentrique mu-

tuelle, à une distance radiale appropriée de la partie cy-

lindrique 12. La pièce en caoutchouc intérieure 32a est fi-

xée de façon étanche au fluide, à son extrémité axialement

extérieure, à la bride 26 de la partie annulaire 14 du man-

chon intérieur 10, tandis que la pièce supérieure en caout-

chouc 32b est fixée de façon étanche au fluide, à son extré-

mité axialement extérieure, à une plaque de fermeture 34 disposée à l'extrémité du manchon intérieur 10, du côté de la partie de petit diamètre 16. Les pièces en caoutchouc 32a, 32b coopèrent avec le manchon intérieur 10, la plaque de fermeture 34 et d'autres pièces (pièce à orifice 60 et élément intérieur en caoutchouc 62 décrits plus loin), pour définir deux chambres annulaires de fluide 64a,64b, étanches

au fluide, qui seront décrites en détail.

Comme représenté sur la figure 4, la plaque de fermeture 34 est de configuration sensiblement annulaire et elle comprend une partie radialement intérieure 36, à paroi épaisse, et une bride radialement extérieure 38 à paroi mince, de façon analogue à la partie annulaire 14 du

manchon intérieur 10. La plaque de fermeture 34 est emman-

chée à la presse sur la surface extérieure de la partie de petit diamètre 16 de la partie cylindrique 12 du manchon intérieur 10 et elle est retenue par un manchon de retenue 42 emmanché à la presse dans la partie de grand diamètre 22 de l'alésage central de la partie cylindrique 12. Entre la plaque de fermeture 34 et la surface d'épaulement 20 du manchon intérieur 10, un manchon métallique 40 est monté sur la surface extérieure de la partie de petit diamètre 16

du manchon intérieur 10.

Comme représenté sur la figure 5, le manchon de

retenue 42 comprend une collerette 46 qui s'étend radiale-

ment vers l'extérieur à partir de l'extrémité axialement extérieure d'une partie cylindrique 44 qui s'engage dans la

partie de grand diamètre 22 de l'alésage de la partie cylin-

drique 12 du manchon intérieur 10. Cette collerette 46 agit pour presser la plaque de fermeture 34 dans la direction

axiale vers l'intérieur et donc pour presser le manchon mé-

tallique 40 contre la face d'épaulement 20 de la partie cy-

lindrique 12, de sorte que la plaque de fermeture 34 est maintenue en place. La plaque de fermeture 34 comporte une

gorge annulaire 48 axialement au milieu de sa surface in-

térieure. La gorge annulaire 48 reçoit un joint torique 50, comme représenté sur la figure 1, pour assurer l'étanchéité au fluide entre la partie de petit diamètre 16 de la partie

cylindrique 12 du manchon intérieur 10 et la plaque de fer-

meture 34.

Ainsi, la plaque de fermeture 34 est fixée de façon étanche au fluide à la partie de petit diamètre 16 de la partie cylindrique 12 du manchon intérieur 10, par le manchon de retenue 42 qui est emmanché à la presse dans la partie cylindrique 12. En outre, le joint torique 50 logé

dans la gorge annulaire 48de la plaque de fermeture 34 cons-

titue une garniture annulaire d'étanchéité.

La bride 38 de la plaque de fermeture 34 comporte un lamage annulaire 28', semblable au lamage annulaire 28

de la bride 26 de la partie annulaire 14 du manchon inté-

rieur 10,et elle comporte en outre une gorge annulaire 30' semblable à la gorge annulaire 30 de la partie annulaire 14. La plaque de fermeture 34 comporte un lamage annulaire 51 dans lequel se loge la collerette 46 du manchon de retenue 42, de sorte que la face d'extrémité de la collerette 46 est dans le même plan que la face d'extrémité extérieure

de la plaque de fermeture 34.

Chacun des éléments inférieur et supérieur en

caoutchouc 32a,32b est muni à son extrémité axialement exté-

rieure d'une pièce annulaire de sertissage 54, fixée à 1'6-

lément en caoutchouc par vulcanisation pendant le moulage des éléments en caoutchouc. Chaque pièce de sertissage 54

comprend une partie fixe 51,noyée dans l'élément en caout-

chouc inférieur ou supérieur correspondant 32a, 32b, et une partie de sertissage 52 qui est perpendiculaire à la partie fixe 51 avant l'assemblage complet de la fixation

d'entretoise, comme représenté sur les figures 6 et 7. Pen-

dant la procédure d'assemblage, on rabat la partie de ser-

tissage 52 de chaque pièce de sertissage 54 contre la sur-

face du fond du lamage annulaire 28,28' ménagé dans la face d'extrémité de la partie annulaire 26 du manchon intérieur ou dans la face d'extrémité de la plaque de fermeture 34, de sorte que la partie de sertissage rabattue 52 est dans le même plan que la face d'extrémité correspondante de la partie annulaire 26 ou de la plaque de fermeture 34, comme indiqué sur la figure 1. Ainsi, les éléments inférieur et supérieur en caoutchouc 32a, 32b qui constituent un premier élément élastique sont fixés par les pièces de sertissage 54, 54 à la partie annulaire 26 et à la plaque de fermeture

34, respectivement.

Chacun des éléments en caoutchouc 32a,32b com-

* prend une partie d'étanchéité 56 qui recouvre une partie radialement intérieure de la surface axialement extérieure

de la partie fixe 51 de la pièce de sertissage 54. Comme re-

présenté sur la figure 1, les parties d'étanchéité 56,56 des éléments intérieur et supérieur en caoutchouc 32a, 32b sont logées dans les gorges annulaires 30,30' ménagées dans la bride correspondante 26, 38 et elles sont maintenues en contact de pression avec les surfaces du fond des gorges annulaires 30,30'. De cette manière,l'étanchéité au fluide est maintenue entre les pièces de sertissage 54,54 et les

brides 26,38.

Comme décrit plus haut, l'espace annulaire (cham-

bres annulaires de fluide 64a et 64b) défini entre la par-

tie cylindrique 12 du manchon intérieur 10 et le premier

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élément élastique (éléments Inférieur et supérieur en caout-

chouc 32a, 32b) est fermé à ses extrémités opposées, de

façon étanche au fluide, par la partie annulaire 14 du man-

chon intérieur 10 et la plaque de fermeture 34, respective-

ment. Autrement dit, la partie annulaire 14 et la plaque

de fermeture 34 servent de pièces de fermeture pour obtu-

rer les extrémités axialement extérieures des espaces annu-

laires,formés entre la partie cylindrique 12 et les éléments

en caoutchouc,64a, 64b, respectivement.

On se reporte à nouveau aux figures 6 et 7. Cha-

cune des parties d'étanchéité 56,56 comporte deux lèvres annulaires d'étanchéité 58,58 qui sont espacées l'une de

l'autre dans la direction radiale des éléments en caout-

chouc 32a,32b. Lorsque les pièces de sertissage 54,54 pres-

sent les parties d'étanchéité 56,56 contre les brides cor-

respondantes 26,38, dans les directions axialement extérieu-

res des éléments en caoutchouc 32a,32b, les lèvres d'étan-

chéité 58,58 sont maintenues en contact de pression contre les surfaces de fond des gorges annulaires 30,30' prévues dans la partie annulaire 14 et dans la plaque de fermeture

34. Ainsi, les lèvres d'étanchéité 58,58 servent à amélio-

rer l'étanchéité au fluide entre les éléments en caoutchouc

32a,32b et les pièces de fermeture correspondantes 14,34.

Comme représenté sur les figures 1 et 2, les éléments inférieur et supérieur en caoutchouc 32a,32b, qui constituent le premier élément élastique comme déjà indiqué,

sont séparés l'un de l'autre par une pièce à orifice, an-

nulaire, à paroi épaisse 60 qui est disposée dans une par-

tie axialement intermédiaire du manchon intérieur 10, en relation coaxiale avec le manchon intérieur 10, de sorte qu'une partie radialement extérieure de la pièce à-orifice est serrée de part et d'autre par les éléments inférieur

et supérieur en caoutchouc 32a,32b.

De façon plus détaillée, la pièce à orifice 60

est placée de sorte que sa surface circonférentielle in-

térieure est espacée à une distance appropriée radialement

vers l'extérieur de la surface extérieure du manchon métal-

lique 40 qui est emmanché à la presse sur la partie de pe-

tit diamètre 16 du manchon intérieur 10, entre la face d'é-

paulement 20 de la partie cylindrique 12 et la partie à

paroi épaisse 36 de la plaque de fermeture 34. Entre le man-

chon métallique 40 et la pièce à orifice 60 est interposé un deuxième élément élastique sous la forme d'une pièce annulaire intérieure encaoutchouc 62, fabriquée en une

matière semblable à celle des éléments inférieur et supé-

rieur extérieurs en caoutchouc 32a,32b (premier élément élastique). L'élément intérieur en caoutchouc 62 coopère avec la pièce à orifice 60 et le manchon métallique 40 pour

diviser axialement l'espace annulaire,compris entre la par-

tie cylindrique 12 et le premier élément élastique 32a, 32b, en une chambre inférieure de fluide 64a à l'intérieur de l'élément en caoutchouc 32a et en une chambre supérieure de fluide 64b à l'intérieur de l'élément supérieur en caoutchouc 32b. L'élément intérieur en caoutchouc 62 est lié au manchon métallique 40 et à la pièce à'orifice 60

par vulcanisation pendant le moulage des éléments en caout-

chouc 32a,32b, 62. On remplit les chambres de fluide 64a, 64b avec un fluide incompressible approprié, par exemple de l'eau, des polyalkylènes glycols, des huiles de silicone, des polymères de faible poids moléculaire ou un mélange de ces substances. L'élément intérieur en caoutchouc 62 est précomprimé radialement vers l'extérieur, d'une quantité

appropriée, par dilatation du manchon intérieur métalli-

que 40 radialement vers l'extérieur, après moulage de l'é-

lément en caoutchouc 62. Dans le présent mode de réalisa-

tion, le manchon métallique 40 fonctionne comme une pièce cylindrique sur laquelle le deuxième élément élastique 62

est formé.

Le manchon extérieur 68 précité est emmanché à la presse sur la surface extérieure de la pièce à orifice 60. Comme indiqué sur la figure 1, le manchon extérieur 68

comporte une équerre de fixation 66, fixée à sa surface ex-

térieure. Le manchon extérieur 68 est partiellement noyé

dans le premier élément élastique 32a,32b, et plus précisé-

ment serré entre les éléments extérieurs inférieur et su- périeur en caoutchouc 32a,32b. La pièce à orifice 60 et le manchon extérieur 68 coopèrent mutuellement pour définir

un orifice circonférentiel par lequel les deux chambres an-

nulaires de fluide 64a, 64b sont maintenues en communica-

tion l'une avec l'autre, comme décrit ci-après en détail.

On se reporte maintenant aux figures 8 et 9. La pièce à orifice 60 comporte une gorge circonférentielle

continue 72, ménagée dans sa surface circonférentielle ex-

térieure. La gorge circonférentielle 72 effectue presque deux tours autour de la circonférence de la pièce à orifice , lesdits presque deux tours ayant un pas prédéterminé dans la direction axiale de la pièce à orifice 60. Plus particulièrement, la gorge circonférentielle 72 comporte deux parties rectilignes 72a perpendiculaires à l'axe de la pièce à orifice 60, et une partie hélicoïdale ou inclinée

72b qui relie les deux parties droites 72a l'une à l'autre.

La partie hélicoïdale 72b est inclinée d'un angle prédéter-

miné par rapport aux parties droites 72a, de sorte que les deux parties droites 72a sont espacées l'une de l'autre dans la direction axiale de la pièce à orifice 60, pour obtenir le pas prédéterminé indiqué ci-dessus. Lorsque le

manchon extérieur 68 est monté sur la surface circonféren-

tielle extérieure de la pièce à orifice 60, la gorge cir-

conférentielle 72 est fermée par la surface intérieure du

manchon extérieur 68, de manière à délimiter l'orifice cir-

conférentiel continu 60 précité. La pièce à orifice 60 com-

porte deux trous de communication 74,74 qui communiquent,

à une de leurs extrémités, avec les extrémités correspon-

dantes de la gorge circonférentielle 72 et qui débouchent à leur autre extrémité dans les faces d'extrémités axiales correspondantes de la pièce à orifice 60, comme représenté sur les figures 8 et 9. Par conséquent, les deux chambres de fluide 64a, 64b sont maintenues en communication l'une avec l'autre par l'orifice circonférentiel 70 et les trous de communication 74, 74. Dans le présent mode de réalisa- tion, la section transversale des trous de communication

74,74 est égale à celle de l'orifice circonférentiel 70.

Comme représenté sur les figures 1, 6 et 9, des parties annulaires surélevées 75, 75 sont prévues sur des

parties radialement intérieures des faces d'extrémité axia-

les opposées de la pièce à orifice 60. Les trous de commu-

nication 74,74 précités débouchent dans les surfaces de ces parties annulaires surélevées 75,75. Les surfaces des

parties annulaires surélevées 75,75, à l'exception des zo-

nes entourant les extrémités ouvertes des trous 74,74, sont recouvertes par des couches respectives de caoutchouc 76,76

en une matière semblable à celles des éléments en caout-

chouc 32a,32b, 62. Les couches de caoutchouc 76,76 peuvent venir en butée sur la surface intérieure de la partie à

paroi épaisse 24 de la partie annulaire 14 du manchon inté-

rieur 10, ou sur la surface intérieure de-la partie à paroi

épaisse 36 de la plaque de fermeture 34, lorsqu'un déplace-

ment relatif axial excessif se produit entre la pièce à orifice 60 et le manchon intérieur 10, c'est-à-dire entre

les manchons intérieur et extérieur 10, 68. Ainsi, le dé-

placement axial des manchons intérieur et extérieur 10,

68 l'un par rapport à l'autre est limité par la butée élas-

tique des couches de caoutchouc 76 sur les parties à paroi

épaisse 24,36.

Le manchon extérieur 68 est fixé à un organe approprié du véhicule, par l'intermédiaire de l'équerre

de montage 66 fixée au manchon.

La fixation d'entretoise construite conformément

à l'invention, comme décrit ci-dessus, est assemblée sui-

vant la procédure ci-après.

Initialement, les pièces de sertissage 54,54 (dans leur état initial représenté sur la figure 6), la pièce à orifice 60 sur laquelle le manchon extérieur 68 est emmanché à la presse, et le manchon métallique 40 sont places de façon appropriée à l'intérieur d'un moule et on

verse dans le moule un caoutchouc non vulcanisé, de ma-

nière à former les éléments en caoutchouc 32a,32b et 62 et les couches de caoutchouc 76,76. Ensuite, on dilate le manchon métallique 40 radialement vers l'extérieur, d'une quantité appropriée, afin de donner à l'élément intérieur en caoutchouc 62 (deuxième élément élastique) un degré approprié de précompression. De cette manière, on obtient un sous- ensemble représenté sur les figures 6 et 7. Avant le moulage des éléments en caoutchouc 32a,32b, 62 et des

couches de caoutchouc 76,76, on obture les extrémités ou-

vertes des trous de communication 74,74 de la pièce à orifice 60 avec des bouchons 78,78, comme représenté sur les figures 6 et 7, de manière à empêcher le passage du caoutchouc dans les trous 74,74 pendant l'opération de

moulage.

On place ensuite le sous-ensemble des figures 6 et 7 dans un bain d'un fluide incompressible déjà indiqué,

et on insère le manchon intérieur 1.0 dans le manchon métal-

lique 40, de sorte que la partie de petit diamètre 16 de la partie cylindrique 12 est emmanchée à la presse dans le manchon métallique 40. On emmanche ensuite à la presse la plaque de fermeture 34 sur la partie de petit diamètre 16 du manchon intérieur 10 et on introduit à force le manchon

de retenue 42 dans la partie de grand diamètre 22 de l'alé-

sage central de la partie de petit diamètre 16. Ainsi, le sous-ensemble et la plaque de fermeture 34 sont fixés au

manchon intérieur 10 par le manchon de retenue 42, les élé-

ments en caoutchouc 32a,32b étant précomprimés dans les di-

rections axialement vers l'intérieur. Puisque l'opération ci-dessus est effectuée à l'intérieur du bain de fluide incompressible, les chambres annulaires de fluide 64a,64b

sont remplies de fluide incompressible.

Ensuite, les parties de sertissage 52 des pièces de sertissage 54 fixées aux éléments inférieur et supérieur 32a,32b en caoutchouc sont rabattues radialement vers l'in- térieur des éléments en caoutchouc et pressées contre les

brides correspondantes 26,38, comme représenté sur la fi-

gure 1. De cette façon, les éléments en caoutchouc 32a,32b sont fixés,à leurs extrémités axialement extérieures,à la partie annulaire 14 du manchon intérieur 10 et à la plaque

de fermeture 34, respectivement.

La procédure ci-dessus procure un rendement éle-

vé d'assemblage de la fixation d'entretoise, puisque les

chambres de fluide 64a,64b peuvent être remplies automati-

quement avec le fluide incompressible, pendant l'assembla-

ge du dispositif.

Comme déjà indiqué, la fixation d'entretoise ain-

si obtenue est installée avec les manchons intérieur et

extérieur 10,68 fixés aux organes appropriés du véhicule.

Lorsque des charges vibratoires de faible fréquence sont appliquées à la fixation d'entretoise dans la direction

axiale, le premier élément en caoutchouc ou élément ex-

térieur 32a,32b est élastiquement déformé dans les direc-

tions correspondantes, de sorte que le volume de l'une des deux chambres de fluide 64a,64b diminue et le volume de l'autre chambre de fluide augmente. Par suite, le fluide incompressible est obligé de s'écouler, par l'intermédiaire de l'orifice circonférentiel 70, de la chambre de fluide dont le volume est réduit à la chambre de fluide dont le

volume est augmenté. Puisque l'orifice 70 oppose une résis-

tance à un passage du fluide dans cet orifice, les charges vibratoires axiales à basse fréquence sont amorties par la résistance à l'écoulement du fluide engendrée par l'orifice 70. Puisque l'orifice 70 a une longueur suffisante (presque deux fois plus grande que la circonférence extérieure de la pièce à orifice 60), la fixation d'entretoise procure un effet d'amortissement suffisant pour les vibrations de

basse fréquence.

La fixation d'entretoise représentée est utilisée sous la forme d'un ensemble unique, et non d'un assemblage

de deux éléments de montage comme c'est le cas habituelle-

ment pour constituer une structure de fixation d'entretoise.

Par conséquent, la structure support élastique à remplissa-

ge de fluide, sous la forme de la fixation d'entretoise illustrée, est plus facile à assembler et à installer sur

le véhicule et elle est donc plus économique de fabrica-

tion et d'installation.

Dans le mode de réalisation illustré, l'élément intérieur en caoutchouc 62 constituant le deuxième élément élastique peut recevoir un degré désiré de précompression radiale simplement par dilatation du manchon métallique

40. Cela est un avantage supplémentaire du présent dispo-

sitif. En outre, les couches de caoutchouc 76 servent

à réduire efficacement les impacts entre la pièce à orifi-

ce 60 et la partie annulaire 14 du manchon intérieur 10 ou

de la plaque de fermeture 34, en cas de déplacement rela-

tif axial excessif entre les manchons intérieur et exté-

rieur 10, 68. On peut également obtenir un effet analogue si on prévoit des couches de caoutchouc, semblables aux couches de caoutchouc 76,76, sur les surfaces intérieures de la partie annulaire 14 et de la plaque de fermeture 34 qui sont en face des parties surélevées 75,75 de la pièce

à orifice 60.

Le deuxième élément élastique 62, prévu entre le manchon métallique 40 et la pièce à orifice 60, procure

avantageusement un effet d'amortissement pour des vibra-

tions radiales appliquées à la fixation d'entretoise dans

ses directions radiales.

Bien que l'invention ait été décrite dans son

mode préféré de réalisation avec un certain degré de par-

ticularité, il est entendu que le mode préféré de réalisa-

tion est donné à titre illustratif seulement et que la

présente invention n'est pas limitée aux détails du dispo-

sitif illustré. Dans le mode de réalisation représenté, la plaque de fermeture 34, qui fonctionne comme l'une des deux pièces de fermeture, est fixée au manchon intérieur 40 par le manchon de retenue 42 qui est emmanché à la presse dans

la partie cylindrique 12 du manchon intérieur 10. Toute-

fois, la plaque de fermeture 34 peut être fixée au manchon

intérieur 10 par sertissage de la partie d'extrémité cor-

respondante de la partie cylindrique 12.

Bien que l'étanchéité au fluide entre la plaque

de fermeture 34 et la partie cylindrique 12 du manchon in-

térieur 10 soit assurée par le joint torique 50 logé dans la gorge annulaire 48 prévue dans la surface intérieure de la plaque de fermeture 34, on peut utiliser d'autres moyens d'étanchéité. Par exemple, la partie cylindrique 12 peut présenter une face d'épaulement à une position

appropriée sur sa surface extérieure, de sorte que la pla-

que de fermeture 34 est maintenue en contact de butée avec la face d'épaulement, par l'intermédiaire d'une couche de caoutchouc d'étanchéité appropriée interposée entre ces deux pièces et qui assure l'étanchéité au fluide entre la

plaque de fermeture 34 et la partie cylindrique 12.

Dans le mode de réalisation illustré, la plaque de fermeture 34 obture l'extrémité de l'espace annulaire défini entre l'élément supérieur en caoutchouc 32b et la partie cylindrique 12, tandis que la partie annulaire 14

du manchon intérieur 10 obture l'extrémité de l'espace an-

nulaire défini entre l'élément inférieur en caoutchouc 32a et la partie cylindrique 12. Toutefois, on peut remplacer

la partie annulaire 14 par une autre plaque de fermeture.

Bien que les pièces de sertissage 54 fixées aux éléments en caoutchouc 32a,32b soient rabattues contre la partie annulaire 14 et la plaque de fermeture 34 pour fixer de façon étanche au fluide les éléments en caoutchouc à ces parties, les brides 26,38 de la partie annulaire 14 et de la plaque de fermeture 34 peuvent être serties contre des pièces annulaires appropriées fixées aux éléments en caoutchouc 32a,32b. En outre, les parties d'étanchéité 56 des éléments en caoutchouc 32a,32b peuvent être remplacées par des couches d'étanchéité en caoutchouc qui peuvent ou non être fixées à la partie annulaire 14 et à la plaque de fermeture 34. Ces couches d'étanchéité en caoutchouc

peuvent ou non être fixées aux pièces de sertissage 54.

Bienque l'effet d'amortissement engendré par l'o-

rifice circonférentiel 70 augmente lorsque sa longueur aug-

mente, l'orifice 70 procure un effet d'amortissement suf-

fisant pour les vibrations axiales, à condition que la lon-

gueur de l'orifice 70 soit égale ou supérieure à la circon-

férence de la pièce à orifice 60.

Bien que le mode de réalisation de l'invention

illustré ci-dessus convienne à l'utilisation comme fixa-

tion d'entretoise pour des automobiles, l'invention peut être mise en oeuvre sous la forme d'autres structures de fixation élastique à remplissage de fluide, par exemple des fixations de différentiel, des fixations de moteur, des manchons de barre de tension et d'autres dispositifs de montage pour la fixation de divers organes de véhicules automobiles.

Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'in-

vention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réa-

lisation et d'application qui viennent d'être décrits de

façon plus explicite; elle en embrasse au contraire tou-

tes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du techni-

cien en la matière sans s'écarter du cadre ni de la portée

de la présente invention.

Claims (5)

Revendications

1. Structure support élastique à remplissage de fluide, caractérisée en ce qu'elle comprend: un manchon intérieur (10); un premier élément élastique (32a,32b) de

configuration annulaire, disposé radialement vers l'exté-

rieur du manchon intérieur en relation coaxiales mutuelle, avec une distance radiale prédéterminée entre eux; deux

pièces de fermeture (34,14) sensiblement annulaires, pla-

cées aux extrémités axiales opposées du manchon intérieur et du premier élément élastique, ces pièces de fermeture obturant de façon étanche au fluide les extrémités opposées

d'un espace annulaire (64a,64b) défini entre le manchon in-

térieur et le premier élément élastique; une pièce cylin-

drique (40) montée sur une surface extérieure d'une partie axialement intermédiaire du manchon intérieur; une pièce à orifice (60) sensiblement annulaire, à paroi épaisse,

placée radialement vers l'extérieur de ladite pièce cylin-

drique en relation coaxiale mutuelle, avec une distance radiale prédéterminée entre elles, cette pièce à orifice comprenant une partie radialement extérieure interposée entre des parties supérieure (32b) et inférieure (32a) du premier élément élastique dans sa direction axiale, ladite pièce à orifice comportant une gorge circonférentielle

(72) ménagée de façon continue dans sa surface circonfé-

rentielle extérieure, cette gorge circonférentielle ayant une longueur non inférieure à une circonférence extérieure

totale de la pièce à orifice, ladite pièce à orifice com-

portant en outre des trous de communication (74) qui com-

muniquent à une de leurs extrémités avec les extrémités correspondantes de l'orifice circonférentiel et à leur autre extrémité avec ledit espace annulaire à l'intérieur

du premier élément élastique; un deuxième élément élasti-

que (62) de configuration annulaire, placé entre la pièce à orifice et la pièce cylindrique et fixé à celles-ci, le deuxième élément élastique (62), la pièce à orifice (60)

et la pièce cylindrique (40) coopérant ensemble pour divi-

ser axialement ledit espace annulaire, et coopérant en ou-

tre avec le manchon intérieur (10), le premier élément élastique (32a,32b) et les deux pièces de fermeture (14, 34) pour définir deux chambres annulaires de fluide (64a, 64b) remplies d'un fluide incompressible; et un manchon extérieur (68) monté sur la surface extérieure de la pièce à orifice et fermant de façon étanche au fluide la gorge circonférentielle (72) de manière à définir un orifice circonférentiel continu dont la longueur correspond à celle de la gorge circonférentielle, les deux chambres de fluide communiquant l'une avec l'autre par l'intermédiaire dudit orifice circonférentiel et desdits trous de communication (74).

2. Structure support élastique à remplissage de fluide suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins une pièce annulaire de sertissage (54) fixée à une extrémité correspondante des extrémités axiales opposées du premier élément élastique,

pour fixer de façon étanche au fluide ladite extrémité cor-

respondante du premier élément élastique à une pièce cor-

respondante des deux pièces de fermeture (14,34), par ser-

tissage de ladite au moins une pièce annulaire de sertissa-

ge contre une partie radialement extérieure (28,28')de la

pièce de fermeture correspondante.

3. Structure support élastique à remplissage de fluide suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre deux couches de caoutchouc (76) exposées dans les deux chambres de fluide, respectivement,

chacune de ces couches de caoutchouc étant fixée par vul-

canisation à l'une de surfaces opposées de la pièce à orifice (60) et des pièces de fermeture (14,34) qui se font face dans la direction axiale de la pièce à orifice, ces couches de caoutchouc pouvant venir en butée sur l'autre

desdites surfaces opposées, de manière à empêcher élastique-

ment un déplacement relatif axial excessif entre la pièce

à orifice et les pièces de fermeture.

4. Structure support élastique à remplissage de

fluide suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,

caractérisée en ce qu'au moins l'une (34) des deux pièces de fermeture est montée sur la surface extérieure du man- chon intérieur (10), une garniture annulaire d'étanchéité (50) étant interposée entre une surface intérieure de la

dite au moins une pièce de fermeture et la surface exté-

rieure du manchon intérieur afin d'assurer l'étanchéité au fluide entre ladite au moins une pièce de fermeture

et le manchon intérieur.

5. Structure élastique étanche au fluide suivant

l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en

ce qu'au moins l'une (14) des deux pièces de fermeture est

formée solidairement du manchon intérieur (10),à une extré-

mité correspondante des extrémités axiales opposées du man-

chon intérieur.