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SYSTEME.DE MONTURES ANTI-VIBRATIONS, APPLICABLE AUX GROUPES MOTEURS DES VEHICULES AUTOMOBILES.
Cette invention a pour objet un système de montures anti-vibra- tions de construction perfectionnée applicable aux groupes moteurs des véhi- cules automobiles.
Il est bien connu de monter l'extrémité avant d'un groupe moteur sur une monture flexible ou élastique placée sur l'axe principal d'inertie. près de la, partie avant du bloc des cylindres d'un véhicule automobile. L'axe d'inertie principal est l'axe autour duquel le moteur ou le groupe moteur est en équilibre dynamique en vue de sa rotation ou de son oscillation, de telle sorte que cette rotation ou cette oscillation ne transmette pas de forces aux supports mais simplement le couple minimum dans la direction de l'axe. Dans un groupe moteur normale l'axe principal d'inertie intersectionne un prolon-..
gement postérieur de 19 axe du vilebrequin derrière le groupe moteur et est in- cliné vers le haut par rapport à l'extrémité avant -du ' groupe où il est voi- sin de l'extrémité supérieure du bloc des cylindres. Si la monture avant du groupe moteur doit être placée sur l'axe principal d'inerttie, ceci implique l'emploi d'une traverse surélevée pour supporter la monture, de sorte que la construction devient onéreuse et présente l'inconvénient d'exiger un espace assez considérable à la partie avant du moteur.
Conformément à l'invention, l'extrémité avant du groupe moteur du véhicule est supportée par deux montures en caoutchouc en forme de bobines disposées à raison d'une de chaque côté du groupe et de façon telle que leurs axes de raideur maximum soient inclinés en sens opposés selon un angle tel que, si ces axes étaient prolongés, ils s'intersectionneraient sur l'axe prin- cipal ou légèrement au-dessus de l'axe principal d'inertie du groupe, et l'ex- trémité arrière de ce groupe est supportée par un coussinet en caoutchouc dont
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1/axe s'étend transversalement, cu bien par deux pareils coussinets disposés à raison d'un de chaque côté de ce groupe et de telle sorte que leurs axes
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scient alignés l'un par rapport à lYautrea Les montures avant sont, de préférence,
du type des bobines dites
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à interfoliation c'est-à-dire du type dans lequel du caoutchouc forme des couches espacées par rapport, à un ou plusieurs disques métalliques auxquels le caoutchouc est jonetionné; elles peuvent être cylindriques, carrées ou de toute autre forme convenable en section droite.
Les propriétés des deux montures avant inclinées à structure in- terfoliée comme il vient d'être dit et dont les axes de raideur maximum sur cu au-dessus de !-'axe principal dinertie du moteur sont très voisines de celles d'un seul coussinet circulaire concentrique à cet axe.
Mais comme el-
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les permettent d-,bt-enir ce résultat avec un rayon relativement grand à par- tir de cet axe, on obvie à la nécessité de prévoir un support surélevé pour
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la monture en même temps qu" ,:,n peut supporter les deux montures espacées à l'aide de consoles disposées sur les membrures latérales du châssis ou sur une traverse et selon imn rayon considérable à partir de l'axe principal d'inertie.
Les montures sont soumises à des charges de cisaillement et de compression. Des montures du type à bobines à interfoliation possèdent un rap- port élevé entre leur raideur de compression et leur raideur de cisaillement, ce qui permet d'obtenir une fréquence naturelle faible d'oscillation de tor- sion autour de l'axe principal d'inertie sans causer un déplacement excessif du moteur dans le sens vertical cu horizontal. Une monture à bobines à section droite circulaire donne, en effet, un rapport, plus élevé que n'importe quel autre profil entre la raideur de compression et la raideur de cisaillement.
Des tampons amortisseurs en caoutchouc capables d'agir à peu près
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perpendiculairement aux axes des montures peuvent être ..L.L.vorporés aux consoles portant ces montures. Ces tampons sont normalement au repos mais interviennent pour absorberle couple excessif du moteur quand celui-ci tourne à plein régi- me et que la voiture n'est pas en prise directe.
A titre de variante, un tampon à effet réactif indépendant peut , être prévu et peut comprendre un bras s'étendant horizontalement à partir du groupe moteur, de façon que son extrémité libre se trouve entre deux tampons amortisseurs en caoutchouc espacés verticalement qui peuvent être montés sur une des membrures latérales du châssis du véhicule. Ce tampon à effet réactjf
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fonctionne alors selon le rayon maximum à partir de l'axe diÏ2eitie principal, de sorte que la réaction est plus petite et comtue il agit verticalement, cha- que monture avant supporte une fraction égale de la charge.
Suivant une variante possible de cette di,pwibion3 le tampon à effet réactif peut être disposé de imnière à agir entre l'extréroitâ arrière de la culasse du moteur et le tableau de bord du véhicule.
Les avantages d"o.111 coussinet SI.!. C8.011tchouc disp,::sé transversale- itient et supportant la a2?riere5 c' est; <1"> i: as Ë are une c]1J.l118.TI.1e conve- nable des mouvements du moteur dans le sens a::r::s:':':"- ]?C:5 ériell.t aussi bien à 1accélération qu'au freinage et qu/au débrayage tout en donnant la souplesse transversale qui est nécessaire quand la membre ne se trOTIve pas exactement sur l'axe d'inertie principal.
La monture arrière peut être c'6.t:stitu,sç: :L:i'Gicnnel1eI.lent par -un coussinet en caoutchouc mesurant urle n:=at>.,; ,a-ai-sse; eut j-1;>etionné des manchons métalliques interne et externe, le rnac::;-¯;. externe étan.'c. encastré dans l'orifice d'une patte solidaire du. nloteur, tandis que le manchon interne est morité sur un boulon s'étendant. entre les parois Espaü-ÉJes d'ün9 console.
Le coussinet peut être du type désigné en Glande Bretagne par la dénomination commerciale "Metalastik Ultra 1%-a-y"o Un mode de réalisation pratique, de invention est représenté esché- matiquement avec quelques variantes de détails et à d-lexeraple dans les dessins annexés.
La. fig. 1 est une vue en élévation latérale du groupe moteur d'un
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véhicule routier comprenant un seul moteur et une boîte de vitesses et mon- trant les emplacements des montures élastiques.
La fig. 2 est une vue en élévation fragmentaire d'extrémité de ce groupe moteur en regardant de l'arrière.
La fig. 3 est une vue en coupe latérale montrant, dessinée à plus grande échelle,, une des montures avanto
Les figs. 4 et 5 sont respectivement une vue en coupe longitu- dinale et une vue d'extrémité d'une monture arrière applicable à un groupe moteur de petites dimensions.
Les figs. 6 et 7 sont des vues semblables d'une monture arrière applicable à un groupe moteur plus lourd.
La fig. 8 est une vue en coupe d'une monture arrière comprenant des tampons amortisseurs servant à limiter le mouvement transversal de l'ex- trémité arrière du groupe moteur.
La fig. 9 est une vue en élévation fragmentaire montrant par l'extrémité une variante de disposition des montures avant.
La fig. 10 est une vue en élévation latérale d'un groupe moteur pourvu d'une variante du coussinet prévu pour la monture arrière.
La fig. Il est une vue semblable montrant une biellette à coussi- net telle qu'elle-est appliquée à la monture arrière.
La fig. 12 est une vue en coupe dessinée à plus grande échelle de la monture arrière représentée par la fig. 10. la fig. 13 est une vue en coupe dessinée à plus grande échelle montrant la monture arrière représentée par la fig. 11.
La fig. 14 est une vue en coupe d'une variante de coussinet appli- cable à la monture arrière.
Comme le montrent les figs. 1 et 2, le groupe de propulsion d'un véhicule routier comprend un moteur 10 et une boîte de vitesses 11 formant un ensemble rigide monobloc avec ce moteur. L'axe principal d'inertie du groupe moteur est indiqué par le trait mixte 12.
La partie avant du groupe moteur est supportée de chaque côté par une monture en caoutchouc 13 en forme de bobines placée entre des surfaces de butée parallèles prévues sur une console et assujettie à ces surfaces.
Cette console 14 est montée d'un coté du groupe moteur, et une console com- plémentaire 15 est montée sur le châssis du véhicule. Les axes des montures en caoutchouc 13 sont inclinés en sens opposés suivant des angles tels que s'ils étaient prolongés, ils s'intersectionneraient en un point situé dans le même plan vertical que l'axe principal d'inertie (représenté en fig.2) mais légèrement au-dessus de cet axe. La console 14 peut être munie d'une pat- te 16 supportant un tampon amortisseur en caoutchouc 17 agissant dans une di- rection perpendiculaire à l'axe de la monture. La face libre du tampon 17 est normalement espacée d'une faible distance d'une patte 18 solidaire de lacon- sole 15.
Le tampon 17 est de la sorte normalement au repos mais peut interve- nir pour supporter le couple excessif du groupe quand le moteur tourne à plein régime et que la transmission du véhicule ne se fait pas en prise directe.
Chacune des montures est, de préférence, du type connu représen- té par la fig. 3 c'est-à-dire comprenant deux disques ou plateaux terminaux en métal 19,19, auxquels sont jonctionmées les faces externes de deux organes cylindriques en caoutchouc 20, 20 dont les faces internes sont jonctionnées aux faces opposées d'un plateau intermédiaire 21. Les plateaux terminaux 19, 19 portent des boutons 22 faisant saillie axialement par lesquels ils sont fixés aux butées parallèles prévues sur les consoles 14 et 15. A titre de va- riante et pour faciliter le montage, l'un ou chacun des disques terminaux 19, 19 peut être remplacé par une bride elliptique dont les extrémités sail- lantes puissent recevoir des boulons de fixation.
La partie arrière du groupe moteur 10 est supportée par un seul
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coussinet transversal en caoutchouc disposé au-dessous d'un prolongement de l'extrémité postérieure de la boîte de vitesses. Ce coussinet est, de préfé- rence, du type connu en Grande Bretagne sous l'appellation commerciale "Me- talastik Ultra Duty" et peut être monté de diverses manières.
Suivant les dispositions que montrent les figs. 4 et 5, le cous- sinet 23 en caoutchouc qui mesure, dans le sens radial, une notable épaisseur, est jonctionné à un manchon métallique interne 24 et à un manchon métallique externe 25. Ce dernier est Bonté dans une bague 26 à laquelle est soudée une console 27 ayant la forme d'un U inversé qui est fixée à un prolongement de la boite de vitesses. Le manchon interne 24 est monté sur un boulon 28 tra- versant deux pattes espacées et alignées 29 auxquelles il est fixé. Ces pat- tes sont elles-mêmes boulonnées à une traverse du châssis du véhicule.
La longueur du manchon interne 24 dans le sens axial est nettement plus grande que celle du coussinet en caoutchouc, et ce manchon est empêché de se mouvoir axialement grâce à l'engagement de ses extrémités contre les pattes µ.
Suivant la variante de réalisation qui est représentée par les figs. 6 et 7, le manchon externe du coussinet est maintenu dans un bossage annulaire creux 30 prévu sur une console 31 étudiée pour être boulonnée con- tre un siège ménagé sur la face inférieure d'un prolongement arrière de la boite de vitesses. Le reste de la monture est sensiblement le même que dans . la disposition représentée dans les figs. 4 et 5.
Les tampons en caoutchouc peuvent, au besoin, être incorporés à la monture arrière pour former des butées limitant le mouvement transversal dugroupe moteur dans la direction de l'axe du coussinet, de telle sorte que le boisseau de la monture arrière ne risque pas de venir en contact avec la console de support quand le véhicule prend un virage à grande vitesse.
Une réalisation pratique possible est représentée par la fig.8.
Suivant cette réalisation, le coussinet 32 en caoutchouc est jonctionné à un manchon externe 33 monté dans un évidement d'une patte 34 solidaire du groupe moteur et à un manchon interne 35 monté sur un boulon 36-. Ce dernier traver- se des orifices percés l'un en face de l'autre dans les branches 37 d'une pièce 38 en tôle matricée en forme d'U qui est boulonnée à une traverse 39 du châssis du véhicule. Un jeu de notable importance est ménagé entre les faces latérales de la patte et les branches 37 de la pièce matricée 38, et des tampons en caoutchouc 40 en forme de flasques sont appliqués contre les faces internes des branches 37. Ces tampons 40 n'entrent en jeu que s'il se produit un mouvement transversal excessif du groupe moteur par rapport au châssis.
Dans la Fig. 9 est représentée une variante de la disposition de la monture avant selon laquelle une monture cylindrique 41 à interfoliation est placée entre des surfaces de bâtée inclinée parallèles 42 et 43 ménagées sur le groupe.moteur, une console 44 étant soudée à une traverse 45 du châs- sis du véhicule.
L'emplacement de la monture avant dans le sens antéro-postérieur peut être tel que la majeure partie du poids du groupe moteur soit supportée par les deux montures avant et que la charge statique pesant sur le coussinet arrière transversal soit relativement faible.
Le coussinet arrière unique qui est représenté peut, pour certai- nes applications, être remplacé par deux coussinets analogues placés d'ali- gnement transversal.
Dans la disposition que montre la fige 10, le groupe moteur.50 est supporté par deux montures avant fil ayant la forme et la disposition dé- crites ci-avant et par une monture arrière 52 comprenant un coussinet excen- tré qui est représenté avec plus de détails dans la fig. 12. Ce coussinet comprend un manchon métallique externe 53, un manchon métallique interne 54 et un coussinet intermédiaire en caoutchouc 55 jonctionné aux manchons 53 et 54.
Le manchon interne 54 est excentré par rapport au manchon externe 53; son axe se trouve nettement au-dessous de celui du manchon externe ; lapar tie la plus mince du coussinet comprise entre les surfaces inférieures des
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manchons est évidée entièrement ou partiellement comme figuré en 56. Le man- chon externe 53 est logé dans un évidement cylindrique horizontal transver- sal d'une console 57 montée au-dessous du groupe moteur et non loin de son extrémité arrière. Le manchon interne 54 est monté sur un boulon fixé dans une console solidaire du châssis du véhicule.
Le caoutchouc qui se trouve entre les parois supérieures des man- chons a une épaisseur beaucoup plus grande que dans un coussinet normal me- surant le même diamètre externe. Il en résulte que la flexibilité du côté sou- mis à la compression et sa déviation de travail s'opérant avec la sécurité re- quise sont considérablement accrues. En même temps, la raideur normale du cô- té soumis à la tension est supprimée par suite de l'évidement de la pièce en caoutchouc. Le caoutchouc qui se trouve du côté du coussinet soumis à la com- pression est initialement à l'état libre,de sorte que la totalité de la dé- viation depuis l'état de liberté jusqu'à l'état de compression totale est uti- lisable et que l'augmentation de la déviation admissible sous'la charge est considérable.
La partie du coussinet en caoutchouc qui se trouve au-dessous du manchon interne peut être entièrement évidée ou bien évidée de chaque côté d'un plan vertical renfermant l'axe du coussinet., une étroite ailette étant réservée dans ce plan.
Suivant la disposition que montre la fig. Il, le coussinet unique formant la monture arrière dans les autres modes de réalisation décrits ci- avant est'remplacé par une biellette 60 à coussinets qui est représentée avec plus de détails dans la fig. 13. Cette biellette 60 comprend deux coussinets en caoutchouc horizontaux espacés 61, 62 dont les surfaces externes sont jonc- tionnées aux surfaces d'évidement cylindriques parallèles de la biellette 60.
La paroi interne du coussinet avant 61 est elle-même jonctionnée à un manchon 63 monté sur un boulon horizontal fixé dans des pattes 64 qui pendent au-des- sous de l'extrémité postérieure du groupe moteur. La face interne de l'autre coussinet 62 est jonctionnée à un manchon 65 monté sur:un boulon fixé dans une console 66 solidaire du châssis du véhicule. Les axes des deux coussinets sont parallèles et contenus dans un plan incliné qui contient également le centre de gravité du groupe moteur ou qui passe tout près de son centre de gravité.
L'axe du coussinet arrière n'a pas besoin d'être parallèle à ce- lui du coussinet avant; il peut lui être perpendiculaire ou faire avec lui n'importe quel angle convenable. C'est ainsi, par exemple, que l'axe du cous- sinet arrière peut être vertical ou bien horizontal et s'étendre perpendicu- lairement à l'axe du coussinet avant.
' On remarquera que le coussinet excentré que montre la fig. 10 est placé plus vers l'avant que la biellette visible dans la fig. 11. La raison de cette disposition particulière c'est que la. souplesse verticale du coussi- net excentré est inférieure à celle de la biellette, et que le mouvement de toute partie du groupe moteur augmente en même temps que sa distance mesurée à partir du centre d'oscillations.
Dans la fig. 14 est représenté un coussinet pour monture arrière comportant des tampons ou blocs en caoutchouc 70 et 71 interposés entre les surfaces de paires inclinées en sens opposés de parois divergeant vers le bas auxquelles ces tampons sont jonctionnés. Les parois externes sont formées par les parois adjacentes inclinées en sens opposés d'un tube métallique 72 à section droite triangulaire dont la base est horizontale. Ce tube 72 se lo- ge dans un évidement complémentaire ménagé dans une console 73 placée au- dessous du groupe moteur à son extrémité arrière et est fixé à. cette console 73 par des boulons traversant des brides doubles 75 obtenues par rabatte- ment des parties inférieures des côtés du tube.
Les parois internes sont formées par les côtés correspondants d'un organe interne 76 ayant une section droite semblable maisplus petite et une base horizontale espacée de la base du tube externe 72. Cet organe 76 est mon- té sur une tige ou un boulon fixé dans une console montée sur le châssis du véhicule. Cet organe interne 76 n'a pas besoin d'être triangulaire; il peut
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être cylindrique, et les tampons 70 et 71 peuvent être réunis par une flas- que intégrale en caoutchpuc s'étendant au-dessus de la partie supérieure de l'organe 76. Suivant une variante possible, cet organe 76 est plein et ses extrémités sont montées dans une console solidaire du châssis du véhi- cule.
Dans toutes les réalisations de monture arrière que représentent les figs. 10 à 14, des tampons amortisseurs en caoutchouc peuvent être pré- vus, afin de limiter le mouvement transversal du groupe moteur dans la di- rection de l'axe du coussinet comme décrit ci-avant en regard de la fig.8.
Les détails de réalisation constructive peuvent, dans tous les cas envisagésêtre modifiés sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techniques,
REVENDICATIONS.
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1. Système de montures anti-vibrations applicable au groupe mo- teur d'un véhicule automobile comprenant deux montures en caoutchouc en forme de bobines disposées à raison d'une de chaque côté du groupe moteur et dont les axes de raideur maximum sont inclinés en sens opposés suivant un angle tel que s'ils étaient prolongés ils s'intersectionneraient sur ou légèrement au-dessus de l'axe principal d'oscillation du groupe moteur, et un support de l'extrémité arrière de ce groupe constitué par un coussinet en caoutchouc dont l'axe est placé transversalement ou par deux pareils coussinets disposés à raison d'un de chaque côté du groupe., mais dont les axes sont placés d'alignement.