FR2625780A1 - Amortisseur de vibrations perfectionne - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un amortisseur de vibrations destiné à être placé entre deux dispositifs. L'amortisseur est du type comprenant un boîtier 1 solidaire d'un desdits dispositif, deux membranes 2, 3 en un matériau élastiquement déformable, en forme de cloche, montées coaxiales et axialement alignées dans le boîtier, avec leurs sommets en regard, et reliées par leurs bases audit boîtier, et une tige 7 qui est destinée à être solidaire de l'autre dispositif et traverse coaxialement lesdites membranes et est reliée à celles-ci de façon qu'un mouvement relatif de la tige par rapport au boîtier provoque une déformation élastique d'au moins une membrane et est caractérisé en ce que les deux membranes 2, 3 sont solidaires de la tige 7, au niveau de leur sommet 4 et que leurs surfaces périphérique radialement externes délimitent à l'intérieur du boîtier 1 une chambre étanche 14, de volume constant et remplie d'un liquide. L'invention est utilisable dans des cas où une faible surtension est souhaitée.

Description

L'invention concerne un amortisseur de vibrations destiné à être placé

entre deux dispositifs, du type comprenant un boitier solidaire d'un desdits dispositifs, deux membranes en un matériau élastiquement déformable, en forme de cloche montées coaxiales et axialement alignées dans le boitier, avec leurs sommets en regard, et reliées par leurs bases audit boitier, etÀ une tige qui est destinée à être solidaire de l'autre dispositif, traverse coaxialement lesdites membranes et est reliée à celles-ci de façon qu'un mouvement relatif de la tige par rapport au boitier provoque une

déformation élastique d'au moins une membrane.

On connaît déjà des amortisseurs présentant cette structure. Ces amortisseurs procurent un

amortissement excellent aux fréquences supérieures.

Cependant ils présentent l'inconvénient majeur que l'amplitude des vibrations à la fréquence de résonance

est relativement élevée.

La présente invention a pour objectif de proposer un amortisseur qui pallie à cet inconvénient tout en présentant des propriétés excellentes aux

fréquences plus élevées.

Pour atteindre ce but, l'amortisseur selon l'invention est caractérisé en ce que les deux membranes sont solidaires de la tige, au niveau de leurs sommets et que leurs surfaces périphériques radialement externes délimitent à l'intérieur du boitier une chambre étanche,

de volume constant et remplie d'un liquide.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la tige porte entre les deux sommets des membranes un élément avantageusement en forme d'une rondelle circulaire, qui fait saillie radialement vers

l'intérieur de la chambre remplie de liquide.

Selon une autre caractéristique avantageuse de

l'invention, le liquide est de l'huile de silicone.

Selon encore une autre caractéristique avantageuse de l'invention, un organe en forme de manchon est monté coaxial dans le boitier axialement et radialement solidaire de celui-ci et les membranes sont reliées de façon étanche à ce manchon, au niveau de leurs bases, la chambre étanche étant formée entre les membranes et la face périphérique en regard dudit manchon. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci

apparaîtront plus clairement au cours de la description

explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue latérale et en demi-coupe axiale d'un amortisseur selon la présente invention; - la figure 2 est une.vue de dessus de l'amortisseur selon la figure 1; et - la figure 3 montre sous forme de courbe l.e comportement respectivement de l'amortisseur selon l'invention et d'un amortisseur connu, sous l'effet de vibrations d'excitation prédétermnninées dont la fréquence

varie.

En se repportant aux figures 1 et 2, on constate qu'un amortisseur selon l'invention comprend un boitier cylindrique fermé 1, avantageusement réalisé en un matériau métallique approprié, deux membranes 2,3 en forme de cloche, en un matériau élastiquement déformable, qui sont montées coaxiales et axialement alignées dans le boitier 1, avec leurs sommets 4 en regard, et solidarisées par leurs bases 5 au boîtier 1, ainsi qu'une tige 7 qui traverse coaxialemént les deux membranes 2 et 3 et est solidaire de celles-ci. La face frontale supérieure du boitier l présente un orifice central circulaire 8 à travers lequel la tige 7 s'étend vers l'extérieur. A son extrémité interne, la tige 7 est fixée de toute manière appropriée à la membrane 3, par exemple à l'aide d'une partie de plus faible diamètre fileté 10 coopérant avec un alésage fileté axial correspondant de cette membrane ou tout simplement d'un écrou. La membrane 2 est fixée à la surface périphérique de la tige 7, de toute manière connue appropriée. A son extrémité opposée à l'ouverture 8, le boitier 1 est fermé par un fond rapporté 11. L'amortisseur est susceptible d'être interposé entre deux dispositifs fixés respectivement au

boitier 1 et à la tige 7.

Un manchon 13 est monté coaxial à l'intérieur du boitier 1 et les bases 5 des membranes sont retenues sur leur pourtour fixement, par serrage, entre les extrémités du manchon 13 et le boitier 1. Comme il ressort de la figure 1, les surfaces périphériques radialement externes des membranes 2 et 3 et la surface radialement interne du manchon 13 délimitent une chambre circulaire étanche 14 qui est remplie d'un liquide approprié, tel que de l'huile de silicone. Etant donné que les membranes 2 et 3 sont solidaires de la tige 7, le volume de la chambre 14 est constant, indépendamment de

tout mouvement relatif entre la tige 7 et le boitier 1.

Entre les deux sommets 4 des membranes, un organe en forme de rondelle circulaire 16 est monté fixe sur la tige 7 et fait saillie radialement vers l'intérieur de la chambre 14. La partie périphérique de la rondelle 16 est avantageusement conformée de façon à présenter un profil en V qui s'ouvre radialement vers l'intérieur de la chambre. La partie 17 en V peut être réalisée en un

matériau souple.

Comme l'illustre la figure 1, la membrane supérieure 2 est adaptée pour travailler notament en élongation. A cette fin, la base 5 de la membrane 2 est immobilisée de façon à éviter tout arrachement. On constate que l'extrémité supérieure du manchon 13 est décalée radialement vers l'intérieur de façon à former près de la face frontale 19, dans la face radialement externe, une gorge d'ancrage 20. La base de la membrane 2 comporte un bourrelet 21 par lequel elle s'engage dans la gorge 20 en étant en application pressée contre la face frontale 19 et enserrée entre cette dernière et la face interne du boitier 1. La base 5 de la membrane inférieure 3, qui travaille notamment en compression est enserrée entre l'extrémité inférieure du manchon 3 et l'élément de fermeture 11 du boitier 1. Pour parfaire l'étanchéité de la chambre 14 au niveau des bases 5 des membranes, on a prévu dans les faces frontales 19 et 23 du manchon des

bagues à labyrinthe indiquées en 24.

Concernant les membranes 2 et 3, elles peuvent être réalisées en toute matière appropriée élastiquement déformable. Il est avantageux d'utiliser des membranes en élastomère, par exemple en silicone. Comme liquide de remplissage de la chambre 14, on choisira un fluide qui est peu sensible à la température et bien entendu chimiquement neutre vis-à-vis du matériau formant les membranes. Il s'est avéré que de l'huile de silicone présente des propriétés tout à fait satisfaisante. Sa viscosité sera avantageusement comprise entre 60 et 250 stocks. La figure 3 illustre l'avantage d'un amortisseur selon l'invention par rapport.à un amortisseur, qui présente sensiblement la même structure, mais ne comporte pas un chambre étanche remplie d'un liquide. La figure 3 dont l'absisse et l'ordonée indiquent respectivement la fréquence f et le rapport entre l'accélération g et l'accélération de la pesanteur go, illustrent la réponse des amortisseurs à un signal d'excitation dont l'évolution en fonction de la fréquence est indiquée par la courbe a. Jusqu'à la fréquence de 50 Hz, l'amplitude du signal est constante est présente par exemple une valeur de 0,5 mm. A partir de la fréquence de 50 Hz c'est l'accélération g qui est maintenue constante. La courbe b montre la réponse de l'amortisseur selon l'invention tandis que la courbe c, en ligne

interrompue, illustre la réponse du convertisseur connu.

On constate qu'à la fréquence de résonance Fob de l'amortisseur selon l'invention le coefficient de surtension est approximativement égal à 2, ce coefficient étant constitué par le rapport des valeurs des courbes b et a à cette fréquence de résonnance Fob. E n comparaison, l'amortisseur connu dont la fréquence de résonance est indiquée en Fo présente un coefficient de surtension c d'environ 5. Ceci signifie que l'amortisseur selon l'invention possède un coefficient de surtention qui est de 2,5 fois plus faible que celui de l'amortisseur connu n'ayant pas de chambre remplie d'un liquide. Ce résultat avantageux produit par l'amortisseur selon l'invention s'explique par l'effet de friction par laminage du liquide aux parois de la chambre. Il ressort en outre de la figure 3, que la présence du liquide dans la chambre 14 de l'amortisseur selon l'invention n'est pas au détriment de la qualité d'amortissement aux fréquences plus élevées par rapport à l'amortisseur connu. Dans les deux cas l'amortissement dans le domaine des fréquences

élevées est de 12 db par octave.

R E V E N D I C AT I 0 N S

1. Amortisseur de vibrations destiné à être placé entre deux dispositifs, du type comprenant un boitier solidaire d'un desdits dispositif, deux membranes en un matériau élastiquement déformable, en forme de cloche, montées coaxiales et axialement alignées dans le boitier, avec leurs sommets en regard, et reliées par leurs bases audit boitier, et une tige qui est destinée à être solidaire de l'autre dispositif et traverse coaxialement lesdites membranes et est reliée à celles-ci de façon qu'un mouvement relatif de la tige par rapport au boitier provoque une déformation élastique d'au moins une membrane, caractérisé en ce que les deux membranes (2,3) sont solidaires de la tige (7), au niveau de leur sommet (4) et que leurs surfaces périphérique radialement externes délimitent à l'intérieur du boitier (1) une chambre étanche (14), de volume constant et remplie d'un liquide. 2. Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (7) porte entre les deux sommets (4) des membranes (2, 3) un élément avantageusement en forme d'une rondelle circulaire (16), qui fait saillie radialement vers l'intérieur de la

chambre (14) remplie de liquide.

3. Amortisseur selon l'une des revendications 1

ou 2 caractérisé en ce que le liquide est de l'huile de silicone.

4. Amortisseur selon l'une des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'un organe en forme de manchon (13) est monté coaxial dans le boitier (1) axialement et radialement solidaire de celui-ci, et les membranes (2, 3) sont reliées de façon étanche à ce manchon, au niveau de leur base (5), la chambre étanche (14) étant formée entre les membranes (2, 3) et la face

périphérique en regard, dudit manchon (13).

5. Amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité du manchon (13) situé du c8té de la sortie de la tige (7) présente un rebord faisant saillie radialement vers l'axe et formant une gorge d'ancrage circulaire dans la face radialement externe du manchon, dans laquelle s'engage la membrane correspondante par un bourrelet périphérique (21) présente à sa base (5), en étant en application pressée contre la face frontale (19) du manchon et enserrée entre

cette face (19) et le boitier (1).

6. Amortisseur selon la revendication (5), caractérisé en ce que l'autre membrane est immobilisée à son pourtour, par engagement entre l'autre face frontale (23) du manchon et la face de fermeture radiale (11) de celui-ci.

7. Amortisseur selon l'une des revendications 5

ou 6 caractérisé en ce que les faces frontales (19, 23) du manchon (13) portent des éléments d'étanchéité, tels

que des bagues à labyrinthe (24).

8. Amortisseur selon l'une des revendications 2

à 7, caractérisé en ce que la rondelle précitée (16)-

présente une surface cylindrique (17) en profil d'un V s'ouvrant radialement vers l'intérieur de la chambre (14). 9. Amortisseur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins la partie radialement

externe de la rondelle (16) est en un matériau élastique.