FR2633359A1

FR2633359A1 - Amortisseur elastomere a remplissage de fluide

Info

Publication number: FR2633359A1
Application number: FR8901711A
Authority: FR
Inventors: Stephen F Roth; L Dale Coad
Original assignee: Pullman Co
Current assignee: Pullman Co
Priority date: 1988-06-28
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1989-12-29
Also published as: GB2221012A; CA1304422C; JPH0211945A; JP2977796B2; GB8914725D0; BR8902222A; DE3920891A1; JPH10311362A; GB2221012B; US4895353A

Abstract

Cet amortisseur comprend une pièce intérieure rigide 12-14, une enveloppe extérieure rigide à axe parallèle à celui de la pièce intérieure 12-14, un bloc élastique d'absorption des vibrations 16, interposé entre cette pièce intérieure et l'enveloppe extérieure 10 et comportant une première chambre 28, renfermant un fluide, une seconde chambre 30, renfermant un fluide, qui communique avec la première chambre de fluide 28, cette seconde chambre 30 étant délimitée entre le bloc élastique 16 et l'enveloppe extérieure 10, un corps rigide 40, monté mobile dans le premier passage 32 de façon à se déplacer perpendiculairement à l'axe de l'amortisseur afin de contrôler l'écoulement de fluide entre la première 28, et la seconde 30 chambres et qui, dans ses deux positions extrêmes de déplacement, bloque sensiblement tout écoulement de fluide entre ces première 28 et seconde 30 chambres, des moyens 70-76-80-86, 170 fournissant un second trajet pour l'écoulement du fluide à partir de la première chambre de fluide 28 et un premier diaphragme 64 qui offre une relation avec la seconde chambre de fluide 30, 130 permettant la communication du fluide. Application à l'isolation d'un moteur par rapport à son châssis support.

Description

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i

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

tisseurs. Elle concerne plus particulièrement un amortisseur élastomère à traversée, à remplissage de fluide, du type qui est utilisé pour monter un élément ou ensemble vibrant, qui produit différents types de vibrations, sur un support rigide. L'invention sera décrite plus précisément en liaison avec un amortisseur élastomère à remplissage de fluide du type à traversée et à fluide qui isole un moteur à combustion interne, par exemple disposé dans un véhicule, par rapport au châssis de support de ce moteur. On comprendra toutefois que l'invention présente des applications plus larges et peut être utilisée, tout aussi bien, dans divers autres environnements, pour l'absorption de chocs, la mise à niveau de structures et la dissipation d'énergie. Dans un bloc de suspension classique de moteur, isolant les

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

tique. Bien que ces suspensions élastomères puissent être conçues pour

travailler d'une manière qgénéralement satisfaisante, de tels matériaux pos-

sèdent de façon inhérente un faible coefficient d'amortissement qui limite leur aptitude h isoler certaines vibrations nuisibles appliquées sur le véhicule, telles que celles qui sont particulièrement gênantes sur une

structure moderne légère de véhicule, du type monobloc carrosserie-

châssis. Un coefficient d'amortissement accru est possible en choisissant certains caoutchouc polymères et en utilisant des additifs, mais, jusqu'ici, cette technique ne s'est pas avérée satisfaisante en raison de

ses effets négatifs concomitants sur d'autres propriétés du caoutchouc.

C'est ainsi qu'un coefficient d'amortissement accru produit un amortis-

sement important pour toutes les vibrations appliquées quelles que soient leur fréquence ou leur amplitude. Ceci n'est pas souhaitable dans un bloc de suspension de moteur, plus particulièrement lorsque celui-ci est soumis

à des vibrations de faible amplitude et fréquence élevée.

Un effort important est en bonne voie pour mettre au point des

moyens efficaces sur le plan coût et permettant de fournir une valeur pres-

crite et variable d'amortissement qui convient mieux à l'amortissement de vibrations à fréquences et amplitudes variables. A cet égard, il est bien

connu que, pour une meilleure efficacité dans un bloc de suspension élas-

tomère-hydraulique de moteur, l'amortissement devrait être à son maximum pour la fréquence naturelle de l'ensemble de suspension. Il est également souhaitable que le bloc de suspension du moteur soit capable de faire face à deux types nettement différents de vibrations. Plus précisément, les vibrations à faible fréquence et d'amplitude relativement grande devraient être amorties, mais d'une manière telle que les vibrations à fréquence élevée et d'amplitude relativement faible ne se trouvent relativement pas amorties, mais soient isolées. Malheureusement, un aqencement conçu pour amortir efficacement des vibrations d'amplitude élevée, de l'ordre de 0,3 mm ou plus, amortira en qénéral aussi des vibrations à faible amplitude, de l'ordre de U,1 mm ou moins. Divers projets ont abordé ce problème avec un certain succès. Nombre de ces projets sont basés sur la disposition d'une pièce de séparation qui est susceptible d'un déplacement libre limité entre

deux chambres remplies de fluide.

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

tisseur axial ou du type jambe de suspension, qui présente deux chambres remplies de fluide dans lesquelles une pièce de séparation ne permet qu'un déplacement limité du fluide entre elles. Ces amortisseurs axiaux sont toutefois d'un agencement complexe, sont plus lourds et plus onéreux à fabriquer et ont besoin d'être d'une plus grande taille que les blocs de suspension de moteur du type à traversée. Ces blocs de suspension de moteur du type à traversée présentent aussi des avantages de sécurité par rapport aux blocs du type jambe de suspension. A cet éqard, les blocs du type à traversée empêchent mieux le moteur d'un véhicule de se déplacer au cours d'une collision que ne le font les blocs du type jambe de suspension. Par ailleurs, les blocs du type à traversée sont plus avantaqeux que les blocs du type jambe de suspension dans la mesure o ils sont mieux capables d'amortir un mouvement de pivotement du moteur. Un tel déplacement se rencontre fréquemment dans les moteurs à ensemble transmission automatique

et différentiel montés sur des véhicules à traction avant.

Les amortisseurs du type à traversée ayant tenté de résoudre ces

problèmes se sont aussi avérés ne pas convenir. Plus précisément, les aqen-

cements classiques à traversée se sent trouvés dans l'impossibilité de faire face efficacement à la fois à des vibrations à fréquence élevée et faible amplitude et à des vibrations à faible fréquence et amplitude élevée. C'est pourquoi il a été considéré comme souhaitable de mettre au point un amortisseur de vibrations nouveau et perfectionné permettant de supporter des charqes et de faire varier de manière sélective la réponse d'amortissement à des mouvements structurels désordonnés, cet amortisseur remédiant aux difficultés précitées, ainsi qu'à d'autres, tout en offrant

des résultats d'ensemble meilleurs et plus avantageux.

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Conformément à la présente invention, il est prévu un amortis-

seur de vibrations à traversée, nouveau et perfectionné, qui est d'une

conception simple, peu onéreux à fabriquer, facilement adaptable à de mul-

tiples utilisations en tant qu'élément de suspension et de montage avec des objets possédant une certaine diversité de caractéristiques dimensionnelles

et de vibrations de fonctionnement, et qui fournit une suspension. permet-

tant de supporter des charqes et offrant des caractéristiques améliorées

n'absorption des chocs et de dissipation d'énergie.

Plus particulièrement, conformément à ce premier aspect de l'invention, l'amortisseur à traversée comprend une pièce intérieure rigide et une enveloppe extérieure rigide qui est à axe parallèle à celui de cette

pièce intérieure et entoure une partie notable de celle-ci. Un bloc élasti-

que absorbant les vibrations est interposé entre cette pièce intérieure et cette enveloppe extérieure et comporte une première chambre renfermant un fluide. Une seconde chambre renfermant un fluide communique avec cette première chambre par un premier passage. Cette seconde chambre de fluide

est dans l'ensemble délimitée entre le bloc élastique et l'enveloppe exté-

rieure. Un corps rigide est monté de manière mobile dans le premier passage de façon à se déplacer perpendiculairement à l'axe de l'amortisseur contrôle l'écoulement du fluide entre la première et la seconde chambres de fluide et, dans ses deux positions extrêmes de déplacement, ce corps bloque

sensiblement tout écoulement de fluide entre ces première et seconde cham-

bres. Un premier diaphraqme présente avec la seconde chambre de fluide une relation permettant la communication du fluide et il est prévu des moyens permettant un second trajet pour l'écoulement du fluide à partir de la

première chambre de fluide.

Suivant une réalisation particulière de l'invention, un amortis-

seur de vibrations, élastomère et rempli de fluide, du type à traversée, qui peut être utilisé pour isoler une pièce génératrice de vibrations, telle qu'un moteur, d'une pièce associée de support, tel qu'un châssis de

support du moteur, est caractérisé en ce qu'il comprend une pièce inté-

rieure rigide, une enveloppe extérieure riqide qui est à axe parallèle à celui de cette pièce intérieure et entoure une partie notable de celle-ci, un bloc élastique d'absorption des vibrations interposé entre cette pièce intérieure et cette enveloppe extérieure et comportant une première chambre renfermant un fluide, une seconde chambre renfermant un fluide, qui communique avec la première chambre de fluide par un premier passage, cette seconde chambre de fluide étant dans l'ensemble délimitée entre le bloc élastique et l'enveloppe extérieure, un corps rigide qui est monté de

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manière mobile dans le premier passage de façon à se déplacer perpendicu-

lairement à l'axe de l'amortisseur afin de contrôler l'écoulement de fluide entre la première et la seconde chambres de fluide et qui, dans ses deux positions extrêmes de déplacement, bloque sensiblement tout écoulement de fluide entre ces première et seconde chambres, des moyens fournissant un second trajet pour l'écoulement du fluide à partir de la première chambre de fluide et un premier diaphragme qui offre une relation avec la seconde

chambre de fluide permettant la communication du fluide.

Suivant un autre aspect de l'invention, il est prévu un amortis-

seur de vibrations, élastomère et rempli de fluide, du type à traversée, qu'on peut utiliser pour isoler une pièce qgénératrice de vibrations, tel qu'un moteur, d'une pièce associée de support, tel qu'un châssis de support

du moteur.

Suivant cet autre aspect de l'invention, l'amortisseur du type

à traversée comprend urne enveloppe extérieure rigide et une pièce inté-

rieure riqide qui est sensiblement entourée par cette enveloppe exté-

rieure. Un bloc élastique d'absorption des vibrations est interposé entre cette pièce intérieure et cette enveloppe extérieure et comporte une première chambre renfermant un fluide. Une seconde chambre renfermant un fluide communique avec cette première chambre de fluide par un premier passaqe. Cette seconde chambre de fluide est dans l'ensemble délimitée entre le bloc élastique et l'enveloppe extérieure. Une plaquette riqide, qui est montée de manière mobile dans le premier passaqe de façon à se déplacer perpendiculairement à l'axe de l'amortisseur, contrôle, dans une mesure variable, l'écoulement de fluide entre la première et la seconde chambres de fluide. Un premier diaphraqme obture la seconde chambre de

fluide et il est prévu un second trajet de fluide permettant une communi-

cation entre les première et seconde chambres en passant par un trajet en

forme de circuit.

Conformément à une seconde réalisation particulière de l'in-

vention, un amortisseur de vibrations du type à traversée est caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe extérieure, une pièce intérieure riqide qui est entourée de manière notable par cette enveloppe extérieure, un bloc

élastique d'absorption des vibrations interposé entre cette pièce inté-

rieure et cette enveloppe extérieure, une première chambre de fluide étant définie dans ce bloc élastique, une seconde chambre de fluide délimitée entre le bloc élastique et l'enveloppe extérieure, cette seconde chambre étant en relation avec la première chambre, par un premier passage de fluide, d'une manière assurant la communication du fluide, une plaquette montée de manière mobile dans le premier passaqe de façon à se déplacer perpendiculairement à l'axe de l'amortisseur en vue de contrôler un écoulement de fluide à travers ce premier passaqe, dans une mesure variable dépendant de la position de la plaquette dans le premier passaqe, un premier diaphraqure obturant la seconde chambre de fluide et un second passaqe de fluide qui fait communiquer les première et seconde

chambres suivant un trajet en forme de circuit.

La.présente invention a pour avantaqes, parmi d'autres:

- de fournir un amortisseur du type à traversée, nouveau et per-

fectionné, qui fonctionne comme s'il présentait des raideurs différentes suivant l'amplitude et la fréquence des vibrations auxquelles il est soumis, - de fournir un amortisseur de vibrations, du type à traversée, qui offre une'structure simple et d'un fonctionnement très fiable et offre de bonnes caractéristiques d'amortissement pour la fréquence naturelle du système de suspension et pour des mouvements structurels désordonnés à faible fréquence et amplitude élevée, tout en évitant un amortissement, et

par conséquent une flexibilité dynamique élevée, pour des mouvements struc-

turels désordonnés à fréquence élevée et faible amplitude, - de fournir un amortisseur du type à traversée dans lequel une pièce de séparation soit disposée de façon à présenter une course limitée dans un passaqe séparant deux chambres contenant un fluide, - de fournir un amortisseur du type à traversée utilisant une pièce de séparation qui est loqée dans un ensemble autonome à boîtier qui est remplaçable de façon à "accorder" le même système de base et différents ensembles autonomes à boîtier pour des amplitudes ou des fréquences différentes des vibrations, - de fournir un amortisseur à fluide, du type à traversée, comportant un minimum de pièces et dans lequel le rapport de la flexibilité statique à la flexibilité dynamique pour des vibrations de faible amplitude

peut être réduit à approximativement l,U à l,5,.

- de fournir un amortisseur de fluide du type à traversée utili-

sant un second et un troisième passaqes de fluide partant de la première chambre de fluide et qui peut être "accordé" d'une manière indépendante et - de fournir un amortisseur du type à traversée qui soit conçu

de façon à pouvoir facilement être utilisé dans des systèmes d'amortis-

sement actif.

D'autres caractéristiques et avantaqes de l'invention

ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemples non

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limitatifs et en regard des dessins annexés sur lesquels: La figure I est une vue en coupe verticale d'un amortisseur de

vibrations du type à traversée conforme à un premier mode préféré de réali-

sation de l'invention, la fiqure 2 est une vue en coupe et à plus grande échelle d'un boîtier de l'ensemble autonome de l'amortisseur de la figure 1 utilisant un disque de séparation,

la figure 3 est une vue en plan de dessus du bottier de l'ensem-

ble autonome de la fiqure 2, la figure 4 est une vue développée d'un système de conduits de fluide de l'amortisseur de la figure 1, la fiqure 5 est une vue en coupe longitudinale de l'amortisseur de la fiqure 1, la figure 6 est une vue schématique de l'amortissement de la figure 1, la figure 7 est une vue schématique d'un amortisseur à traversée conforme à un second mode préféré de réalisation de l'invention, la figure 8 est une vue en coupe verticale de l'amortisseur de ce second mode préféré de réalisation, la figure 9 est une vue en perspective et éclatée de plusieurs éléments de l'amortisseur de la fiqure 8 et la fiqure lO est une vue développée d'un système de conduits de

fluide de l'amortisseur de la figure 8.

La figure I représente un premier mode préféré de réalisation du nouvel amortisseur conforme à l'invention, se présentant sous la forme

d'un bloc de suspension de moteur du type à traversée A. Bien que cet amor-

tisseur soit essentiellement conçu, et sera décrit ci-dessous, sous la

forme d'un amortisseur à traversée qui est monté entre un moteur d'automo-

bile et son châssis, on comprendra que le concept qgénéral de l'invention qui est prévu pourrait être tout aussi bien adapté pour une utilisation

dans une larqe diversité d'autres situations d'amortissement des vibra-

tions. Si on se reporte plus particulièrement aux figures I et 5,

l'amortisseur à traversée A est un bloc de suspension élastomère-hydrau-

lique qui comprend une enveloppe métallique rigide extérieure lO qui est rigide et un manchon intérieur en matière plastique rigide 12. Ces deux éléments sont agencés de façon à être utilisés entre un moteur et un châssis portant ce moteur (non représentés). Dans ce contexte, une barre de

support 14 qui peut être solidaire soit du moteur, soit du châssis, traver-

263335v se un passaqe de confiquration convenable 15 ménaqé dans le manchon intérieur 12. L'enveloppe extérieure lu et le manchon intérieur 12 sont d'une forme sensiblement annulaire en coupe transversale, cette forme étant classique pour des blocs de suspension de moteur du type à traversée, la pièce extérieure y entourant sensiblement la pièce intérieure. On compren- dra que l'enveloppe IU et le manchon 12 pourraient être réalisés à volonté

en n'importe quel matériau classique convenable.

Ainsi qu'il ressort des fiqures 1 et 5, le manchon intérieur 12 et l'enveloppe extérieure 10 sont à axes parallèles, mais, dans le mode de réalisation représenté, l'axe lonqitudinal du manchon 12 est de préférence espacé de l'axe lonqitudinal de l'enveloppe 10 afin de rendre optimales les caractéristiques d'efficacité pour un encombrement fixé dans l'espace. On admettra toutefois qu'on pourrait utiliser à volonté d'autres dispositions

pour ces éléments.

Un élément élastique élastomère 16 est interposé entre le manchon intérieur 12 et l'enveloppe extérieure l0. Cet élément élastique élastomère 16 comprend une section riqide formant armature 20 qui peut par exemple être en une matière plastique appropriée et qui est noyée dans un

bloc élastomère 22. Une section 24 de ce bloc 22, qui forme paroi de coopé-

ration avec le manchon, est collée sur le manchon intérieur 12, comme représenté à la fiqure 1. Ce collaqe s'obtient à l'aide de techniques classiques de collaqe chimique. Une section du bloc élastomère 22 offre une surface 26 formant piston, cette surface donnant sur une première chambre

28 contenant un fluide.

Une seconde chambre 30 contenant un fluide, qui est dans l'ensemble ménaqée entre l'élément élastique 16 et l'enveloppe 10, permet la communication du fluide vers la première chambre 28 en passant par un premier passaqe de fluide 32. Un corps riqide ou plaquette de séparation 40 est monté de manière mobile dans ce premier passaqe de fluide 32 afin de contrôler la communication du fluide entre la première et la seconde chambres.

Si on se reporte maintenant aussi aux fiqures 2 et 3, la pla-

quette 40 peut être montée dans un boîtier d'ensemble autonome 42 de façon telle que le premier passage de fluide 32 soit délimité par une ouverture transversale traversant ce boîtier. Une ouverture épaulée 44 peut être prévue sur une face du boîtier de manière à maintenir une baque annulaire 46. Cette baque annulaire 46 et une section formant rebord 48 du boîtier délimitent entre elles un loqement 5U intérieur au bottier et dans lequel la plaquette 40 peut se déplacer dans deux sens opposés. Dans ce mode de réalisation, le déplacement de cette plaquette 4U vers le haut et vers le bas dans le logement 5U peut être d'approximativement U,2 à U, 3 mm. On

comprendra toutefois qu'on peut faire varier h volonté, pour une appli-

cation particulière, la taille du loqement 5U et la taille, la forme et l'épaisseur de la plaquette 4U. Cette configuration permet le contrôle de

l'écoulement du fluide entre les chambres.

Une partie périphérique extérieure 52 du bottier 42 est dimen-

sionnée de manière à s'emboîter, d'une manière amovible lorsqu'on le désire, dans une ouverture oe dirnension convenable 54 ménagée dans l'élément élastique 16 et à être maintenue en place simplement par le frottement de la matière élastomère de l'élément élastique 16 (qui est renforcé dans cette zone par la coquille 20 comme le montre la figure 5)

sur le boîtier 42.

La plaquette 4U est destinée à bloquer de manière notable, mais non pas totale, l'écoulement du fluide à travers le premier passage 32, même pour les positions extrêmes de cette plaquette dans le loqement 50. De

préférence, un moyen, tel qu'un orifice 56, s'étend dans le sens trans-

versal à travers la plaquette 40 de façon à assurer une communcation entre la première et la seconde chambres 28 et 30 pour toutes les positions de la plaquette dans le loqement 5U. On pourrait tout aussi bien utiliser une encoche ou une rainure ménagée dans cette plaquette ou dans le boîtier. La

raison pour laquelle l'orifice 56 est souhaitable pour équilibrer les pres-

sions pour une mise en charqe statique ou pour empêcher un blocaqe hydrau-

lique dans la seconde chambre renfermant un fluide 3U,est que cet orifice aide apparemment à favoriser le déplacement de la plaquette dans le logement 5U du boîtier. En conséquence, l'orifice 56 est prévu de façon à empêcher -un blocaqe complet de l'écoulement du fluide vers la seconde chambre 30 et hors de celle-ci, même pour les positions extrêmes de la

plaquette 40 dans le loqement 50.

Une couche élastomère 60 est collée sur une surface intérieure de l'enveloppe extérieure lU. Par ailleurs, cette enveloppe extérieure comporte une ouverture 62 à travers laquelle s'étend une section de la couche élastomère 6U de façon à former un premier diaphraqme 64. Ce premier diaphraqme 64 forme la paroi extérieure de la seconde chambre 30 comme cela

ressort de la fiqure 5.

I1 est dans le cadre de l'invention de prévoir l'ouverture 62 dans l'enveloppe extérieure 10 suivant une large diversité de formes ou configurations. De plus, la couche élastomère 6U peut elle-même comprendre,

en variante, une larqe diversité de compositions, telles que des élasto-

mères comportant une toile ou tamis métallique, ou des nappes rigides de

tissu, moulés dans le matériau de revêtement.

Un second passaqe d'écoulement de fluide à section étranglée 7U communique avec la première chambre 28. Si on se reporte à la fiqure 4, ce second passaqe de fluide 7U s'étend de la première chambre 28 jusqu'à une troisième chambre 72 délimitée entre l'élément élastique 16 et l'enveloppe

extérieure 1U. Ce passage 7U est un passaqe de "résonance accordée" consti-

tué de plusieurs qorqes 74 séparées par des nervures 75 réalisées dans le bloc élastomère 22 de l'élément élastique 16. Un second diaphragme 76 réalisé dans le bloc 22 de l'élément élastique 16 forme une base pour la

troisième chambre 72. Un orifice de sortie 77 ménaqé dans l'élément élas-

tique 16 fait communiquer la première chambre 28 et le second passage de

fluide 70.

Il est aussi prévu, communiquant avec la première chambre 28, un troisième passage d'écoulement à section étranqlée 80 qui est situé à distance du second passage d'écoulement 7U. Ce troisième passage est, là encore, un passaqe à résonance accordée qui conduit à une quatrième chambre 82 délimitée entre l'élément élastique 16 et l'enveloppe extérieure 10. Ce troisième passaqe bu est constitué de plusieurs qorges 84 séparées par des nervures 85 réalisées dans le bloc élastomère 22. La quatrième chambre 82 est aussi pourvue, le lonq de l'une de ses surfaces, d'un troisième diaphragme 86 réalisé dans le bloc 22 de l'élément élastique 16. Un orifice de sortie 87 ménaqé dans l'élément élastique 16 fait communiquer la

première chambre 28 avec le troisième passaqe de fluide 80.

Si on se reporte encore à la fiqure 1, le second et le troisième diaphragmes 76 et dO sont réalisés dans le bloc élastomère 22 en ménaqeant dans ce bloc une chambre 90 destinée à l'air ambiant. Cette chambre d'air comporte une première et une seconde sections espacées 92 et 94 qui sont réunies par un couloir 96. Cette structure permet au second et au troisième diaphraqmes 76 et 86 d'être réalisés dans le bloc élastomère 22 et elle assure la présence de la pression ambiante sur l'une des surfaces de ces

diaphraqmes. Comme- il ressort de la fiqure 5, la chambre d'air 9U communi-

que avec le milieu ambiant et fournit ainsi un bloc de suspension à volumes

variables pour les chambres de fluide.

Pour réaliser un découplaqe hydraulique, la plaquette 4U peut se déplacer dans le passage 32, entre la première et la seconde chambres 28 et 30. En d'autres termes, l'élimination de l'amortissement hydraulique, au-dessous d'une faible amplitude préfixée pour des fréquences élevées, est

assurée par cette plaquette 4U.

Par contre, lorsque des vibrations de grande amplitude déplacent la plaquette 4U dans une mesure telle que l'écoulement de fluide à travers le premier passaqe 32 soit sensiblement bloqué, du fluide peut encore s'écouler hors de la première chambre 28 en passant par le second et le troisième passaqes d'écoulement à section étranqlée 70 et 80, ce qui peut mieux ressortir de la vue schématique de la fiqure 6. Un tel écoulement de fluide est provoqué par l'action du piston 26 sur la première chambre de

fluide 2b lorsque l'élément élastique 16 est déplacé sous l'effet des mou-

vements conférés au manchon intérieur 12 par la tiqe 14 ou conférés à l'en-

veloppe extérieure 10 par la partie du véhicule dont elle est solidaire.

D'une manière plus précise, l'amortisseur de vibrations à traversée, pourvu d'un découpleur hydraulique, fonctionne de la manière suivante. Lorsque le moteur produit des vibrations de faible amplitude et fréquence élevée (telles que des vibrations de 30 hertz ou plus pour des amplitudes de 0,1 mm ou moins), le déplacement de la plaquette 40 suivant une direction perpendiculaire au boîtier 42 compense la déformation de l'élément élastique élastomère 16 et la variation de volume des première et seconde chambres 28 et 30, de sorte qu'il n'existe pratiquement pas de transfert de liquide d'une chambre à l'autre. Dans ces conditions, la

raideur de l'élément élastique 16 est très faible et on obtient une excel-

lente isolation des vibrations. De telles vibrations à faible amplitude et fréquence élevée peuvent être le résultat de l'allumaqe des pistons dans les moteurs par exemple à 4, 6 et U cylindres (en qénéral à 30 à 45 Hz), qui sont appelées fréquences de vibration du premier ordre, ainsi que les vibrations produites par la rotation de l'arbre à cames et du vilebrequin

(en qgénéral à lUU à Ilu Hz).

Lorsque par contre la mdsse du moteur produit, par rapport à la carrosserie du véhicule, des vibrations à faible fréquence et amplitude élevée (de l'ordre de 10 Hz ou moins et dépassant environ U,3 mm), l'élément élastique lb est déformé dans une mesure telle qu'il ne peut plus être compensé par la course disponible pour la plaquette 40 dans le premier passage de fluide 32. Dès que la plaquette vient au contact soit de la baque annulaire 46, soit de la section à rebord 48 du boîtier 42, l'élément élastique élastomère 16 fonctionne en étranqlant l'écoulement de fluide dans le premier passaqe de fluide 32, ce qui accroît ainsi considérablement la raideur verticale de cet élément élastique. Toutefois, un écoulement de fluide se produit entre la première chambre 28 et les troisième et quatrième chambres 72 et 82 en passant respectivement par les passaqes d'écoulement "accordés" à section étranqlée 70 et 80. Dans ce cas, I1

le fait que l'écoulement du fluide soit empêché à travers le premier pas-

saqe de fluide 32 accroit la rigidité de l'élément élastique 16 et assure

un amortissement avantageux permettant d'atténuer le déplacement relatif.

Des vibrations de plus qrande amplitude se rencontrent sous l'effet des conditions de route auxquelles le véhicule est soumis, ainsi que pour d'autres raisons. En qénéral, les types de ces vibrations dépendront de l'interaction de la masse du moteur avec la carrosserie de la voiture.

Un amortissement de vibrations à approximativement 1U hertz s'est avéré être la fréquence optimale d'amortissement ou la meilleure fréquence de pointe d'amortissement pour une larqe qamme d'applications de suspension de moteurs de véhicule, parmi lesquelles des moteurs à la fois

du type à allumage par étincelle et du type diesel.

On admettra que, bien que le second et le troisième passaqes d'écoulement de fluide à section étranqlée 70 et 80 soient représentés comme étant d'une structure identique, on pourrait utiliser des structures différentes afin d'"accorder" chacun de ces passaqes pour une vibration différente. En d'autres termes, l'amortisseur à traversée A ici décrit peut ainsi être facilement adapté ou accordé pour répondre à une application particulière en vue de fournir la régulation voulue d'smplitude, ainsi que

le coefficient d'amortissement et le facteur dynamique résultant d'amortis-

sement qui conviennent le mieux pour isoler un jeu particulier de conditions de vibration. C'est pourquoi une famille de blocs de suspension peut être offerte d'une manière efficace, avec une possibilité de choix de paramètres aussi importants que le facteur dynamique d'amortissement, ainsi

que la régulation d'amplitude, oans un amortisseur très compact.

On peut réaliser l'accord de l'amortisseur à traversée A non seulement en faisant varier la géométrie des second et troisième passaqes d'écoulement, mais aussi en contrôlant la dureté, ou la valeur au duromètre, de l'élastomère dont est fait l'élément élastique 16. A cet éqard, la valeur au duromètre de cet élément élastique 16 peut être d'approximativement 50. D'autre part, la valeur au duromètre de la couche

élastomère bU qui forme le diaphragme 64 est d'une manière typique léqère-

ment inférieure, par exemple d'approximativement 4U. Bien entendu, on pourrait aussi utiliser pour l'élément élastique 16 et le diaphragme 64

n'importe quelle autre valeur convenable de l'élastomère au duromètre.

Par ailleurs, on peut réaliser un accord en contrôlant la forme de la surface formant piston 26 de l'élément élastique 16. Comme autres manières d'accorder le système, on pourrait citer le fait de prévoir un orifice dans les passaqes 7U et 8U ou le fait de faire varier la viscosité du fluide qui est contenu dans ces passaqes. A cet égard, d'une manière classique, c'est un mélanqe d'éthylèneqlycol et d'eau qui est prévu comme fluide de travail pour le système. On devra par contre admettre qu'on pourrait aussi utiliser n'importe quel autre fluide convenable du type antigel, tel qu'un mélange de propylèneqlycol et d'eau. On devra aussi admettre qu'encore une autre manière d'accorder le système consiste h précharqer le réservoir de fluide ou à extraire du

fluide du réservoir.

Si on se reporte maintenant aux figures 7 et 8, il y est repré-

senté un second mode préféré de réalisation de la présente invention, se présentant sous la forme d'un amortisseur élastomère-hydraulique du type à traversée B. Cet amortisseur à traversée comprend une enveloppe extérieure cylindrique rigide llU qui peut être en métal et un manchon intérieur rigide 112 qui peut aussi être en métal. Ces deux éléments sont destinés à coopérer avec un moteur et un châssis de moteur (non représentés). Un élément élastique élastomère 116 est interposé entre le manchon intérieur ll2 et l'enveloppe extérieure lU. Cet élément extérieur 116 comprend une

section riqide formant coquille 120 sur laquelle est collé un bloc élasto-

mère 122. Une section 124 de ce oloc 122, qui forme paroi de coopération avec le manchon, est collée sur une surface extérieure du manchon intérieur

112 à l'aide de n'importe quelle technique classique de collage.

Une section du bloc élastomère 122 présente une surface formant piston 126 qui donne sur une première chambre 128 renfermant un fluide. Une seconde chambre 13U renfermant un fluide est délimitée entre l'élément élastique 116 et l'enveloppe extérieure llU et est en relation, permettant

la communication du fluide, avec la première chambre 128 par l'intermé-

diaire d'un premier passage oe fluide 132. Un corps riqide ou plaquette , qui peut être en un métal approprié si on le souhaite, est monté de manière mobile dans le premier passaqe de fluide 132 afin de contrôler la

communication offerte au fluide entre les première et seconde chambres.

Si on se reporte maintenant aussi à la figure 9, la plaquette 14U peut être montée, au moyen d'un organe rigide de retenue en forme de cadre 142, dans une section à rebord 144 de l'élément élastique 116. Cette plaquette est fixée entre une paroi de base 146 de l'élément élastique 116, cette paroi de base étant sensiblement formée par la section riqide en forme de coquille 12U de cet élément, et une surface de paroi 148 de l'organe de retenue qui lui fait face. La plaquette 140 se déplace ainsi dans deux sens opposés dans un logement 15U ménagé entre l'élément

élastique 116 et l'organe de retenue 142.

Une partie principale 152 de l'orqane de retenue, qui peut être en une matière plastique appropriée si on le désire, s'emboîte dans la section à rebord 144 de l'élément élastique 116, tandis qu'une section formant couvercle 154 de l'orqane de retenue s'emboîte sur le dessus du rebord 144 de cet élément élastique. Le diaphraqme 164, qui est en un élastomère approprié, comporte aussi une section principale en retrait comportant une surface intérieure 166, qui fait face à la seconde chambre 13U, et une surface extérieure 168 qui fait face à l'enveloppe extérieure 11U. Dans la partie de cette enveloppe extérieure située au voisinaqe du diaphraqme 164, il est prévu au moins un orifice 169. Cet orifice permet à l'air ambiant de communiquer avec la surface extérieure 168 du diaphraqme

afin d'assurer l'existence de la pression ambiante sur cette surface.

Comme dans le cas du premier mode de réalisation, la plaquette est destinée à contrôler l'écoulement de fluide à travers le premier passaqe 132. Par contre, dans le présente mode de réalisation, cette plaquette bloque complètement l'écoulement du fluide pour ses positions extrêmes dans le loqement 15U. Dans ce mode de réalisation, le déplacement de la plaquette 14U vers le haut et vers le bas dans le loqement 15U peut être d'approximativement U,2 mm. Par comparaison avec la plaquette 42 représentée aux fiqures I à 6, la plaquette 142 est notablement plus larqe

et la valeur de la course qui lui est permise est plus faible.

Lorsque l'écoulement du fluide à travers le premier passaqe 132 est bloqué par la plaquette 14U, du fluide peut encore s'écouler hors de la première chambre 128 en passant par un second passaqe d'écoulement 170, comme cela est mieux représenté sur la vue développée de la fiqure 1U. Le second passaqe de fluide 170 s'étend de la première chambre 128 à la seconde chambre 130 et il est délimité entre l'élément élastique 116 et l'enveloppe extérieure ll0. Ce passaqe 170 est formé par plusieurs qorqes 174 séparées par des nervures 175. Un orifice de sortie 177 fait communiquer la première chambre et le passaqe de fluide 17U et un second orifice de sortie 178 fait communiquer la seconde chambre de fluide 13U

avec ce passaqe d'écoulement 17U.

Une ouverture 19U s'étend dans le sens lonqitudinal à travers l'élément élastique 116 de façon à le faire communiquer avec le milieu

environnant, comme représenté à la figure 8.

Comme dans le cas du premier mode de réalisation, lorsque le moteur produit des vibrations de faible amplitude et fréquence élevée, le déplacement de la plaquette 14U, suivant une direction perpendiculaire au loqement 15U dans lequel elle repose, compense alors la déformation de

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l'élément élastique élastomère 116, ainsi que la variation du volume des première et seconde chambres 128 et 130, de sorte qu'il n'existe

pratiquement pas de transfert de liquide d'une chambre à l'autre.

Lorsque, par contre, l'amortisseur à traversée est soumis à des vibrations de faible fréquence et d'amplitude élevée, comme celles qui peuvent être dues à l'irrégularité de la surface de la route sur laquelle le véhicule se déplace, l'élément élastique 116 se déforme dans une mesure telle qu'il ne peut plus être compensé par la course disponible pour la plaquette 14U. Dès que cette plaquette vient au contact soit de la paroi 148 de l'organe de retenue, soit de la paroi de base en butée 146 de l'élément élastique 116, cet élément élastique élastomère se raidit

fortement et le premier passaqe de fluide 132 est obturé de façon étanche.

Dans ce cas, un écoulement de fluide se produit entre la première chambre 128 et la seconde chambre 130 en passant par le passaqe d'écoulement "accordé" à section étranglée 17U. Toutefois, ce trajet d'écoulement prend considérablement plus de temps que si l'écoulement s'effectuait par le premier passage 132. Dans ce cas, le fait d'empêcher l'écoulement de fluide à travers ce premier passaqe d'écoulement 132 assure un amortissement avantageux permettant d'atténuer le déplacement relatif entre le moteur et

le châssis.

On remarquera que le conduit d'écoulement 174 est considérablement plus larqe dans le second mode de réalisation que ne l'est le conduit d'écoulement 74 dans le premier mode de réalisation. D'autre part, la lonqueur de ce conduit d'écoulement 74 du premier mode de réalisation est considéraolement plus grande que celle du conduit 174 dans le second mode de réalisation. Ces deux géométries sont conçues pour fournir sensiblement le même rapport A/L afin d'assurer une résonance

accordée dans les conduits d'écoulement.

Le second mode de réalisation est considéré comme avantageux dans la mesure o il comporte moins d'éléments que le premier mode de réalisation et est ainsi plus facile et moins onéreux à fabriquer. Le dispositif de ce second mode de réalisation comporte aussi un rapport de la flexibilité statique à la flexibilité dynamique pour des vibrations de faible amplitude qui est plus faible qu'il ne l'est dans le premier mode de réalisation. A cet égard, ce premier mode de réalisation présente un rapport d'approximativement 1 à 3,3, tandis que le second mode de

réalisation présente un rapport d'approximativement 1 à 1,6.

Le second mode de réalisation est aussi avantageux du fait que les orifices b169 prévus dans l'enveloppe extérieure 110 peuvent être utilisés dans un système d'amortissement actif dans lequel un gaz sous pression peut être introduit dans l'enveloppe. lu par ses orifices 169 en vue d'agir sur la surface libre 168 du diaphragme, ce qui fait ainsi varier la riqidité de l'amortisseur. Si on le désire, on pourrait aussi introduire du gaz sous pression dans l'ouverture 19U, si elle était fermée, en vue de

faire varier la rigidité de l'élément élastique 116.

La présente invention fournit ainsi une manière compacte, et

efficace sur le plan coût, pour réaliser un amortisseur qui permet l'amor-

tissement de vibrations à faible fréquence et amplitude élevée, ainsi que

l'isolation de vibrations à fréquence élevée et faible amplitude.

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Claims

REVENDICATIONS

1. Amortisseur de vibrations, élastomère et rempli de fluide, du type à traversée, qui peut être utilisé pour isoler une pièce qgénératrice de vibrations, telle qu'un moteur, d'une pièce associée de support, tel qu'un châssis de support du moteur, caractérisé en ce qu'il comprend une pièce intérieure riqide (12-14, 114), une enveloppe extérieure riqide (lu- llU) qui est à axe parallèle à celui de cette pièce intérieure (12-14,

114) et entoure une partie notable de celle-ci, un bloc élastique d'absorp-

tion des vibrations (16, 116) interposé entre cette pièce intérieure (1214, 114) et cette enveloppe extérieure (10, 110) et comportant une première chambre (28, i28) renfermant un fluide, une seconde chambre (30, ) renfermant un fluide, qui communique avec la première chambre de fluide (28, 12b) par un premier passaqe (32), cette seconde chambre de fluide (3U, 130) étant dans l'ensemble délimitée entre le bloc élastique (16, 1kl) et l'enveloppe extérieure '1U, 110), un corps riqide (40, 140) qui est monté de manière mobile dans le premier passaqe (32) de façon à se déplacer perpendiculairement à l'axe de l'amortisseur afin de contrôler l'écoulement de fluide entre la première (28, 128) et la seconde (30, 13U) chambres de fluide et qui, dans ses deux positions extrêmes de déplacement, bloque sensiblement tout écoulement de fluide entre ces première (28, 128) et seconde (3U, 130) chambres, des moyens (7u-7o-8U-86, 170) fournissant un second trajet pour l'écoulement du fluide à partir de la première chambre

de fluide (28, 128) et un premier diaphraqme (64, 164) qui offre une rela-

tion avec la seconde chambre de fluide (3U, 130) permettant la communi-

cation du fluide.

2. Amortisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la piece extérieure (lu, 11) est réalisée en un matériau tubulaire riqide qui comporte, sur une surface intérieure, une couche élastomère (6U, 160), tandis que le premier diaphraqme (64, 164) est constitué par une section de cette couche élastomère (60, 160) qui recouvre une ouverture (62) ménaqée

dans la pièce extérieure (1U, 110).

3. Amortisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (42, 142) dans lequel le corps riqide (40, 140) est monté de manière mobile, ce corps riqide (40, 140) étant constitué par

une plaquette.

4. Amortisseur suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la plaquette (4U) comporte un moyen (56) qui permet une valeur limitée de communication du fluide entre les première (28) et seconde (30) chambres de

fluide pour toutes les positions de cette plaquette (40).

5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le bloc élastique (16, 116) comporte une section riqide formant armature (20, 120) , tandis que le boîtier (42, 142) est fixé par emboîtement à friction dans une ouverture de forme appropriée (54, 154) du bloc élastique

(1, 116).

6. Amortisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (7U-76-8U-86) permettant d'assurer un second trajet comprennent un second diaphraqme (76) réalisé dans le bloc élastique (16) et un second passaqe de fluide (7U) conduisant de la première chambre de fluide (28) à

ce second diaphraqme (76).

7. Amortisseur suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (7U-76-8U-86) permettant d'assurer un second trajet comprennent en outre un troisième diaphraqme (86) réalisé dans le bloc élastique (16) et un troisième passaqe de fluide (BU) conduisant de la première chambre de

fluide (28) à ce troisième diaphraqme (86).

B. Amortisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (17U) permettant d'assurer un second trajet comprennent un second passaqe de fluide (170) qui conduit, suivant un trajet en circuit, de la première chambre de fluide (128) à la seconde chambre de fluide

(13U).

9. Amortisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'un axe lonqitudinal de la pièce intérieure (12-14, 114) est situé à

distance d'un axe lonqitudinal de la pièce extérieure (10, 110).

10. Amortisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un premier diaphraqme (164) en relation, permettant la communication du fluide, avec la seconde chambre de fluide (13U) et qui est maintenu à l'intérieur de l'enveloppe extérieure (110), tandis que cette enveloppe extérieure (110) comprend au moins une ouverture (169) qui permet à l'air ambiant de communiquer avec une face du premier diaphraqme

(164).

11. Amortisseur suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'une partie du bloc élastique (16) enveloppe la pièce intérieure (12-14), tandis que ce bloc élastique (ib) comprend en outre une chambre (9U-94-96) destinée à de l'air et qui est délimitée entre le second diaphraqme (76) et

une partie du bloc élastique (16) entourant la pièce intérieure (12-14).

12. Amortisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce

que le bloc élastique absorbant les vibrations (16) est un élément élasti-

que élastomère, cet élément élastique comprenant des moyens (26) formant un

piston et qui sont fixés sur la pièce intérieure (12-14), et un second dia-

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phraqme (7b), et les moyens (7U-76-8U-86) Permettant d'assurer un second trajet d'écoulement du fluide comprennent un second trajet de fluide (7U) faisant communiquer la première chambre de fluide (28) avec le second

diaphragme (7o).

13. Amortisseur suivant la revendication 12, caractérisé en ce que l'élément élastique (16) comprend en outre un troisième diaphragme bo), les moyens (7U-7ô-bu-d6) permettant d'assurer un second trajet d'écoulement du fluide comprenant un troisième trajet du fluide (bU) faisant communiquer la première chambre de fluide (28) avec ce troisième

diaphraqme (b6).

14. Amortisseur de vibrations du type à traversée, caractérisé en ce qu'il comprend une enveloppe extérieure (10, 110), une pièce intérieure rigide (12-14, 114) qui est entourée de manière notable par cette enveloppe extérieure (10, 11U), un bloc élastique d'absorption des vibrations (16, 116) interposé entre cette pièce intérieure (12-14, 114) et cette enveloppe extérieure (10, 110), une première chambre de fluide (28, 128) étant définie dans ce bloc élastique (16, 116), une seconde chambre de fluide (3u, 13u) délimitée entre le bloc élastique (16, 116) et l'enveloppe extérieure (lu, 110), cette seconde chambre (3U, 130) étant en relation avec la première chamnre (2e, 128), par un premier passage de fluide (32, 132), d'une manière assurant la communication du fluide, une plaquette (40, 14U) montée de manière mobile dans le premier

passaqe (32) de façon h se déplacer perpendiculairement à l'axe de l'amor-

tisseur en vue de contrôler un écoulement de fluide à travers ce premier passage (32), dans une mesure variable dépendant de la position de la plaquette (4U, 14U) dans le premier passage (32), un premier diaphraqme (64, 164).obturant la seconde chambre de fluide (30) et un second passaqe de fluide (7U) qui fait communiquer les première (28, 128) et seconde (30U,

13U) chambres suivant un trajet en forme de circuit.

30. 15. Amortisseur suivant la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un orqane de retenue (46, 146), la plaquette (4U, ) étant montée entre un épaulement ménaqgé dans le bloc élastique (16, 116) et cet organe de retenue (46, 146), tandis que le diaphragme (64, 164) est immobilisé entre cet organe de retenue (46, 146) et l'enveloppe

extérieure (lU, llu).

16. Amortisseur suivant la revendication 14, caractérisé en ce que l'enveloppe extérieure (110) présente, au voisinage du diaphragme (164b), au moins une ouverture (169) faisant communiquer une face de ce

diaphragme (164) avec une source de qaz sous pression.