FR2635155A1

FR2635155A1 - Improvements to the elastic supports including stop means

Info

Publication number: FR2635155A1
Application number: FR8810572A
Authority: FR
Inventors: Francis Lecroisey
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 1988-08-04
Filing date: 1988-08-04
Publication date: 1990-02-09
Anticipated expiration: 2008-08-04
Also published as: FR2635155B1

Abstract

The invention relates to a shock-absorbing support with a hydraulic stop effect comprising two rigid reinforcements 1, 2, a spring 3 connecting the two reinforcements and hydraulic shock-absorbing means including a rigid stop 22 secured to one of the two reinforcements 2, a rigid shoe 4 secured to the other reinforcement 1, a flexible annular bellows 6 connecting the shoe and the stop so as to form, together with them, a sealed chamber C, an elastomer ring 7 attached inside the chamber on one of the opposing faces of the stop and of the shoe, the axial dimension of which ring is less than the distance between the two said faces for the mean position of the support, the restricted passage 8 making the volume A inside the ring communicate permanently with the volume B outside the ring lying inside the chamber, and a liquid L filling the chamber and the restricted passage.

Description

Perfectionnements aux supports élastiaues comPortant des movens de butée
L invention est relative aux supports élastiques destinés à être interposés selon une direction dite axiale" ci-après entre deux éléments rigides et à jouer le rôle d'une butée encaissant progressivement les chocs appliqués axialement par l'un des deux éléments sur l'autre, avec amortissement des rebonds engendrés par ces chocs.Improvements to elastic supports including stop movens
The invention relates to elastic supports intended to be interposed in a so-called axial direction "below between two rigid elements and to act as a stop progressively absorbing the shocks applied axially by one of the two elements to the other , with damping of the rebounds generated by these shocks.

De tels supports sont par exemple ceux qui sont interposés entre les châssis de véhicules et les moteurs à combustion interne équipant ces véhicules. Such supports are for example those which are interposed between the chassis of vehicles and the internal combustion engines fitted to these vehicles.

L'invention vise plus particulièrement, parmi les supports du genre en question, ceux qui comprennent deux armatures rigides solidarisables respectivement avec les deux éléments rigides, un ressort, notamment constitué par un corps en élastomère, reliant les deux armatures et des moyens de butée mutuelle prévus respectivement sur ces deux armatures, moyens comprenant une butée rigide solidaire de l'une des deux armatures et un sabot rigide solidaire de l'autre armature et disposé à une petite distance de la butée, axialement en regard de celle-ci. The invention relates more particularly, among the supports of the kind in question, those which comprise two rigid reinforcements which can be secured respectively with the two rigid elements, a spring, in particular constituted by an elastomer body, connecting the two reinforcements and mutual abutment means provided respectively on these two frames, means comprising a rigid stop integral with one of the two frames and a rigid shoe integral with the other frame and disposed at a small distance from the stop, axially opposite the latter.

Dans les supports connus du genre en question, les moyens de butée mutuelle comportent, en plus de la butée et du sabot ci-dessus indiqués, une pièce en élastomère interposée entre cette butée et ce sabot et susceptible d'être déformée par le rapprochement mutuel de ces deux éléments. In known supports of the kind in question, the mutual stop means comprise, in addition to the stop and the shoe indicated above, an elastomer part interposed between this stop and this shoe and capable of being deformed by mutual rapprochement. of these two elements.

Ces supports présentent les inconvénients d'offrir une faible capacité d'amortissement des chocs et de subir une rigidification indésirable lorsqu'ils travaillent en butée et que des vibrations de faible amplitude (inférieure au mm) sont appliquées sur l'une de leurs armatures. These supports have the disadvantages of offering a low shock absorption capacity and of undergoing an undesirable stiffening when they work in abutment and when vibrations of small amplitude (less than mm) are applied to one of their frames.

L'invention a pour but, surtout, de proposer pour les supports amortisseurs considérés une nouvelle construction pour laquelle les inconvénients qui viennent d'être signalés sont supprimés. The object of the invention is, above all, to propose for the shock-absorbing supports considered a new construction for which the drawbacks which have just been indicated are eliminated.

A cet effet les supports amortisseurs du genre en question sont essentiellement caractérisés selon l'invention en ce que leurs moyens de butée comprennent, en plus de la butée et du sabot ci-dessus indiqués - un soufflet annulaire flexible reliant le sabot et la
butée de façon à former avec ceux-ci une chambre étan
che, - un anneau en élastomère rapporté à l'intérieur de la
chambre sur l'une des faces en regard de la butée et
du sabot, anneau dont la dimension axiale est infé
rieure à la distance entre les deux dites faces pour
la position moyenne du support, - un passage étranglé faisant-communiquer en permanence
le volume intérieur à l'anneau avec le volume exté
rieur à l'anneau compris à l'intérieur de la chambre, - et un liquide remplissant la chambre et le passage
étranglé.To this end, the shock-absorbing supports of the type in question are essentially characterized according to the invention in that their stop means comprise, in addition to the stop and the shoe indicated above - a flexible annular bellows connecting the shoe and the
abutment so as to form therewith an etan chamber
che, - an elastomer ring attached inside the
chamber on one of the faces opposite the stop and
hoof, ring with an inferior axial dimension
less than the distance between the two said faces for
the average position of the support, - a constricted passage causing permanent communication
the volume inside the ring with the external volume
laughing at the ring included inside the chamber, - and a liquid filling the chamber and the passage
strangled.

Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - le ressort reliant les deux armatures se présente sous
la forme d'un corps annulaire épais en élastomère et
le sabot est relié rigidement à l'armature qui n'est
pas solidaire de la butée par une tige centrale tra
versant ledit corps, - un coussin élastique annulaire est interposé entre la
face, du sabot, la plus éloignée de la butée et une
pièce rigide solidaire de cette butée, - le coussin annulaire selon l'alinéa précédent est mon
té sur le sabot et venu de moulage avec le soufflet;
L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après.In preferred embodiments, use is also made of one and / or the other of the following arrangements - the spring connecting the two frames is present under
the shape of a thick annular elastomer body and
the shoe is rigidly connected to the frame which is not
not secured to the stop by a central rod tra
pouring said body, - an annular elastic cushion is interposed between the
face, of the shoe, the furthest from the stop and a
rigid part integral with this stop, - the annular cushion according to the preceding paragraph is my
tee on the hoof and molded with the bellows;
The invention includes, apart from these main provisions, certain other provisions which are preferably used at the same time and which will be more explicitly discussed below.

Dans ce qui suit, l'on va décrire des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. In what follows, we will describe preferred embodiments of the invention with reference to the accompanying drawing in a manner of course not limiting.

La figure 1, de ce dessin, montre en coupe axiale un support amortisseur établi conformément à l'invention. Figure 1 of this drawing shows in axial section a shock absorber support established in accordance with the invention.

La figure 2 montre en coupe axiale partielle une variante d'un tel support amortisseur également conforme à l'invention. Figure 2 shows in partial axial section a variant of such a damping support also according to the invention.

Le support amortisseur considéré est par exemple destiné à être interposé entre un moteur de véhicule et le châssis qui supporte ce moteur de façon à amortir les à-coups de couples qui se produisent lors des démarrages ou des reprises de ce moteur. The damping support considered is for example intended to be interposed between a vehicle engine and the chassis which supports this engine so as to dampen the jolts of torques which occur during starts or resumptions of this engine.

Dans chacun des modes de réalisation ici considérés, le support amortisseur présente une forme de révolution autour d'un axe vertical et comprend - une première armature rigide supérieure 1 en forme de
coupelle renversée, - une seconde armature rigide inférieure 2 présentant la
forme générale d'un boîtier plat dont le couvercle 21
est évidé en son centre, - un corps tubulaire épais 3 en élastomère formant res
sort et interposé verticalement entre les deux armatu
res 1 et 2, - un sabot 4 en forme de disque plat disposé dans le
boitier 2 et relié rigidement à la coupelle 1 par une
tige verticale rigide 5 s'étendant axialement à l'in
térieur du corps tubulaire 3, - un soufflet étanché et flexible 6 reliant de façon
étanche la périphérie du sabot 4 au pourtour du fond
22 du boitier 2 et formant avec ce sabot et avec ce
fond une chambre fermée C, - un anneau en élastomère 7 rapporté sur l'une des faces
en regard du fond 22 et du sabot 4, à l'intérieur de
la chambre C, - un passage étranglé 8 faisant communiquer en permanen
ce le volume A intérieur-à l'anneau 7 avec le volume
B, de la chambre C, extérieur à cet anneau, - et un liquide L remplissant la chambre C et le passage
étranglé 8.In each of the embodiments considered here, the damping support has a shape of revolution around a vertical axis and comprises - a first upper rigid frame 1 in the form of
overturned cup, - a second lower rigid frame 2 having the
general shape of a flat case, the cover 21
is hollowed out at its center, - a thick tubular body 3 of elastomer forming res
goes out and vertically interposed between the two armatu
res 1 and 2, - a shoe 4 in the form of a flat disc placed in the
case 2 and rigidly connected to the cup 1 by a
rigid vertical rod 5 extending axially in the
inside of the tubular body 3, - a sealed and flexible bellows 6 connecting so
seals the periphery of the shoe 4 around the bottom
22 of the case 2 and forming with this shoe and with this
bottom a closed chamber C, - an elastomer ring 7 attached to one of the faces
opposite the bottom 22 and the shoe 4, inside
room C, - a strangled passage 8 communicating permanently
this volume A inside-at ring 7 with volume
B, from chamber C, outside this ring, - and a liquid L filling chamber C and the passage
strangled 8.

La hauteur axiale de l'anneau 7 est inférieure à la distance entre les deux faces en regard du fond 22 et du sabot 4 pour la position de repos moyenne du support correspondant à sa mise sous charge statique, ce qui réserve alors entre ledit vanneau et ledit sabot 4 un jeu vertical i
La forme de l'anneau 7 est choisie de façon telle que son écrasement axial soit progressif et qu'il présente une rigidité transversale suffisante : cette forme est avantageusement en demi-section axiale celle d'un trapèze isocèle dont la petite base est horizontale et en haut ou encore celle d'un parallélograme dont deux faces sont parallèles au fond 22.The axial height of the ring 7 is less than the distance between the two opposite faces of the bottom 22 and of the shoe 4 for the average rest position of the support corresponding to its placing under static load, which then reserves between said lap and said shoe 4 a vertical clearance i
The shape of the ring 7 is chosen so that its axial crushing is progressive and that it has sufficient transverse rigidity: this shape is advantageously in axial half-section that of an isosceles trapezium whose small base is horizontal and at the top or that of a parallelogram, two faces of which are parallel to the bottom 22.

Dans chaque cas la coupelle 1 peut être fixée sur un moteur de véhicule par l'intermédiaire d'un goujon en attente 51 prolongeant axialement la tige 5 vers le haut et le boitier 2 peut etre fixé sur un châssis de véhicule, par l'intermédiaire d'un goujon en attente 23 prolongeant axialement le fond 22 vers le bas (figure 1) ou par des systèmes boulons-écrous propres à coopérer avec des lumières 24 évidées dans des pattes horizontales 25 prolongeant le boitier 2 vers l'extérieur (figure 2). In each case the cup 1 can be fixed to a vehicle engine by means of a stand-by stud 51 extending the rod 5 axially upwards and the housing 2 can be fixed to a vehicle chassis, by means of of a standby stud 23 extending the bottom 22 axially downwards (FIG. 1) or by bolt-nut systems capable of cooperating with lights 24 hollowed out in horizontal lugs 25 extending the casing 2 outwards (FIG. 2 ).

Dans le premier mode de réalisation illustré sur la figure 1, - l'anneau 7 est rapporté sur la face supérieure du fond
22 du boitier, - le passage étranglé 8 est défini par une canalisation
dont un tronçon traverse radialement la base élargie
de l'anneau 7 et qui s'étend le long de la face exté
rieure dudit anneau sur une relativement grande lon
gueur qui peut- atteindre ou dépasser un tour complet, - et un coussin élastique annulaire 9 est rapporté sur
la face supérieure du sabot 4, l'épaisseur verticale
de cet anneau étant inférieure à la distance entre
ledit sabot 4 et la face inférieure du couvercle 21 du
boîtier pour la position moyenne de repos du support,
de sorte qu'il existe verticalement un jeu i entre le
coussin 9 et ladite face inférieure.In the first embodiment illustrated in Figure 1, - the ring 7 is attached to the upper face of the bottom
22 of the housing, - the constricted passage 8 is defined by a pipe
a section of which radially crosses the enlarged base
of ring 7 and which extends along the outer face
of said ring over a relatively large length
which may - reach or exceed a full turn, - and an annular elastic cushion 9 is attached to
the upper face of shoe 4, the vertical thickness
of this ring being less than the distance between
said shoe 4 and the underside of the cover 21 of the
housing for the average rest position of the support,
so there is a vertical clearance i between the
cushion 9 and said lower face.

Il est à noter que le coussin 9 peut venir de moulage en une seule pièce avec le soufflet flexible 6, comme visible sur la figure 1. It should be noted that the cushion 9 can come from one-piece molding with the flexible bellows 6, as visible in FIG. 1.

Le fonctionnement du support ainsi décrit est le suivant. The operation of the support thus described is as follows.

Quand le véhicule et son moteur sont à l'arrêt, le sabot 4 occupe sa position verticale moyenne visible sur la figure 1, qui correspond à la compression normale du ressort 3 sous charge. When the vehicle and its engine are stopped, the shoe 4 occupies its average vertical position visible in FIG. 1, which corresponds to the normal compression of the spring 3 under load.

Pour cette position les deux jeux verticaux i et i sont réservés de part et d'autre du sabot, savoir - l'un inférieur i, entre la face inférieure du sabot et
le sommet de l'anneau 7, - et l'autre supérieur i entre le sommet du coussin 9 et
la face inférieure du couvercle 21
Les vibrations ou oscillations de petite amplitude subies par l'armature 1 par rapport à l'armature 2 ou inversement de part et d'autre de la position moyenne ainsi définie sont très libres en ce sens qu'elles n'engendrent aucun effet d'amortissement et en raison de- la grande déformabilité du soufflet 6 : elles se traduisent simplement par des variations de compression du ressort 3.For this position the two vertical games i and i are reserved on either side of the shoe, namely - the lower one i, between the underside of the shoe and
the top of the ring 7, - and the other upper i between the top of the cushion 9 and
the underside of the cover 21
The vibrations or oscillations of small amplitude undergone by the armature 1 with respect to the armature 2 or vice versa on either side of the average position thus defined are very free in the sense that they do not generate any effect of damping and due to the great deformability of the bellows 6: they simply result in variations in compression of the spring 3.

Le montage est effectué de façon telle que la manifestation d'un à-coup de couple moteur se traduise par une compression axiale du ressort 3 et donc par un abaissement relatif du sabot 4 par rapport au boîtier 2. The assembly is carried out in such a way that the manifestation of a sudden engine torque results in an axial compression of the spring 3 and therefore in a relative lowering of the shoe 4 relative to the housing 2.

Lors de cet abaissement, le jeu inférieur i commence par diminuer, puis il est annulé lorsque le sabot 4 vient au contact de la crête de l'anneau 7. During this lowering, the lower clearance i begins by decreasing, then it is canceled when the shoe 4 comes into contact with the crest of the ring 7.

Ce contact a pour effet de'diviser la chambre C en les deux chambres concentriques évoquées ci-dessus, savoir une première chambre A à l'intérieur de l'anneau 7 et une seconde chambre B à l'extérieur de cet anneau. This contact has the effect of dividing the chamber C into the two concentric chambers mentioned above, namely a first chamber A inside the ring 7 and a second chamber B outside this ring.

A partir de ladite mise en contact, la poursuite de l'abaissement relatif du sabot 4 a pour effet de réduire le volume de la chambre centrale A et donc de refouler le liquide qu'elle contient vers la chambre annulaire B à travers le passage étranglé 8. From said contacting, the continued lowering of the shoe 4 has the effect of reducing the volume of the central chamber A and therefore of discharging the liquid which it contains towards the annular chamber B through the throttled passage 8.

Les dimensions de ce passage (longueur, section) sont choisies de façon à conférer à la masse de liquide contenue dans celui-ci, lorsque le déplacement du sabot correspond à l'un des chocs que l'on désire amortir, une inertie suffisante pour s'opposer efficacement audit déplacement, selon un phénomène analogue à celui observé lors de la mise en résonancé des "colonnes liquides" dans les supports antivibratoires hydrauliques. The dimensions of this passage (length, section) are chosen so as to give the mass of liquid contained therein, when the displacement of the shoe corresponds to one of the shocks which it is desired to absorb, sufficient inertia to effectively oppose said displacement, according to a phenomenon analogous to that observed when resonating the "liquid columns" in the hydraulic antivibration supports.

Le refoulement de liquide considéré se traduit alors par un amortissement très efficace du mouvement auquel il est dû. The discharge of liquid considered then results in a very effective damping of the movement to which it is due.

Après l'arrêt de ce mouvement, celui-ci est inversé en raison de la détente élastique du ressort 3 et de l'anneau 7. After this movement has stopped, it is reversed due to the elastic relaxation of the spring 3 and the ring 7.

Le liquide L revient alors de la chambre B à la chambre A, ce qui amortit efficacement l'effet de "rebond", et ce jusqu'à la détente complète de l'anneau 7, qui est suivie par la suppression du contact entre cet anneau et le sabot 4, puis par le retour du sabot en sa position relative initiale avec rétablissement du jeu inférieur i. The liquid L then returns from the chamber B to the chamber A, which effectively dampens the "rebound" effect, and this until the complete relaxation of the ring 7, which is followed by the elimination of the contact between this ring and the shoe 4, then by returning the shoe to its initial relative position with restoration of the lower clearance i.

Les déplacements relatifs dans le sens de ce retour sont limités à leur tour, dès annulation du jeu supérieur i, par contact entre le coussin 9 et le couvercle 21, puis par écrasement élastique dudit coussin 9. The relative displacements in the direction of this return are limited in their turn, as soon as the upper clearance i is canceled, by contact between the cushion 9 and the cover 21, then by elastic crushing of said cushion 9.

Ces nouveaux déplacements relatifs, qui correspondent à une réduction de la compression statique exercée axialement sur le ressort 3, sont plus rares et moins importants que ceux engendrés par accroissement de ladite compression du ressort et ils ne sont pas amortis hydrauliquement. These new relative displacements, which correspond to a reduction in the static compression exerted axially on the spring 3, are rarer and less significant than those generated by increasing said compression of the spring and they are not damped hydraulically.

Le mode de réalisation de la figure 2 diffère peu de celui de la figure 1. The embodiment of FIG. 2 differs little from that of FIG. 1.

On a déjà signalé la différence relative au mode de fixation du boîtier 2 sur le châssis du véhicule. We have already pointed out the difference relating to the method of fixing the box 2 to the chassis of the vehicle.

En outre - l'anneau 7 --avec le passage étranglé 8 qu'il porte-
est rapporté sur la face inférieure du sabot 4 au lieu
de l'être sur le fond 22 du boitier, - le coussin annulaire 9 est rapporté sur la face infé
rieure du couvercle 21 au lieu de l'être sur la face
supérieure du sabot 4.In addition - the ring 7 - with the constricted passage 8 which it carries -
is attached to the underside of shoe 4 instead
to be on the bottom 22 of the case, - the annular cushion 9 is attached to the lower face
lid 21 instead of being on the face
upper shoe 4.

Le fonctionnement de ce support se déduit facilement du précédent. The operation of this support is easily deduced from the previous one.

En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient des supports amortisseurs de butée dont la constitution, le fonctionnement et les avantages résultent suffisamment de ce qui précede. As a result of which, and whatever the embodiment adopted, shock-absorbing abutment supports are obtained, the constitution, operation and advantages of which result sufficiently from the above.

Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notam ment - celles où l'anneau 7 et le coussin annulaire 9 se
raient rapportés sur les deux faces du sabot 4 et ve
nus de moulage ensemble en étant par exemple réunis à
travers des lumières évidées dans le sabot, - et celles où l'orientation adoptée pour le support
serait différente de celle décrite et illustrée ci
dessus, son axe étant par exemple horizontal, ou l'en
semble étant même renversé avec la coupelle 1 en bas
et le boitier 2 en haut. As is obvious, and as already follows from the foregoing, the invention is in no way limited to those of its modes of application and embodiments which have been more especially envisaged; on the contrary, it embraces all variants, in particular - those where the ring 7 and the annular cushion 9 are
reported on both sides of shoe 4 and ve
molding nudes together by being for example joined to
through lights hollowed out in the shoe, - and those where the orientation adopted for the support
would be different from that described and illustrated here
above, its axis being for example horizontal, or the
even seems to be overturned with the cup 1 at the bottom
and box 2 at the top.

Claims

1. Elastic support intended to be interposed in a direction called "axial" below between two rigid elements and to play the groove of a stop progressively absorbing the shocks applied axially by one of the two elements on the other, with damping of the rebounds generated by these shocks, comprising two rigid frames (1,2) which can be secured respectively with the two rigid elements, a spring (3) connecting the two frames and mutual abutment means provided respectively on the two frames, means comprising a rigid stop (22) secured to one of the two frames (2) and a rigid shoe (4) secured to the other frame (1) and disposed at a small distance from the stop, axially opposite the latter, characterized in that its abutment means further include a flexible annular bellows (6) connecting the shoe and the abutment so as to form therewith a sealed chamber (C), an elastomer ring t7) attached to the interior of the chamber on one of the faces opposite the stop and the shoe, ring whose axial dimension is less than the distance between the two said faces for the average position of the support, a constricted passage (8) making communicate in permanently the volume (A) inside the ring with the volume (B) outside the ring included inside the chamber, and a liquid (L) filling the chamber and the choked passage.

2. Support according to claim 1, characterized in that the spring (3) connecting the two frames (1,2) is in the form of a thick annular elastomer body and in that the shoe (4) is connected rigidly to the frame (1) which is not secured to the stop (22) by a central rod (5) passing through said body.

3. Support according to any one of claims 1 and 2, characterized in that an annular elastic cushion (9) is interposed between the face, of the shoe (4), the most distant from the stop (22) and a part rigid (21) integral with this stop.

4. Support according to claim 3, characterized in that the annular cushion (9) is mounted on the shoe (4) and molded with the bellows (6).

5. Support according to any one of claims 3 and 4, characterized in that the ring (7) and the annular elastic cushion (9) are attached respectively to the two faces of the shoe.

6. Support according to claim 5, characterized in that the ring (7) - and the annular elastic cushion (9) have come from molding together and are joined together through openings in the shoe.