Brevet FR2509001A1 — publié le 19830107

Amortisseur de vibrations sur une unité d'entrianement montée élàstiquement dans un véhicule automobile. La présente invention concerne une unité d'entraînement montée élastiquement dans un véhicule automobile, comportant un moteur à combustion interne situé à l'avant, relié rigidement à un groupe de transmission situé à l'arrière au moyen d'un tube- support dirigé dans la direction longitudinale du véhicule, dans lequel passe un arbre de transmission et comportant, pour sup- primer les vibrations sur l'ensemble du bloc à l'intérieur du tubesupport, un amortisseur de vibrations placé dans sa zone sujette aux vibrations, dont la masse est réalisée sous la forme d'un manchon entourant l'arbre de transmission sans contact et s'appuyant par des ressorts placés dans des logements situés en bout de la masse de l'amortisseur sur la paroi intérieure du tube-support. On connaît par la publication DE-OS 27 47 225 un amortis- seur de vibrations pour unité d'entraînement du type cité qui est maintenu dans le tube-support au moyen d'organes d'appui élastiques conformés en anneaux et présentant une forme de sec- tion droite carrée Les organes d'appui de ce genre ont tendance à durcir lorsqu'ils sont soumis à la pression, de sorte qu'il n'est plus prélevé suffisamment d'énergie du système excitateur. En outre, la caractéristique élastique de l'amortisseur est in- fluencée par une déformation des organes d'appui par suite de variations de diamètre intérieur du tube-support, dans la mesure o la caractéristique élastique de l'amortisseur varie en raison d'une déformation ultérieure. La présente invention a pour objet un ressort d'amortis- seur pour système précité perfectionné, dans lequel les proprié- tés dynamiques du ressort incorporé garantissentune fréquence de résonance déterminée et dans lequel on puisse obtenir une dégra- dation maximale de l'énergie. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, les res- sorts d'amortisseur comprennent chacun un organe d'appui élasti- que maintenu entre deux paliers annulaires placés concentrique- ment dans le tube-support de telle façon qu'il absorbe les efforts de cisaillement dans toutes les directions radiales et dans les directions longitudinales et détermine la gamme de fréquences de l'amortisseur 7 D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention ressortiront de la description qui va suivre. Les principaux avantages obtenus par l'invention con- sistent en ce que, de par sa conformation, le ressort d'amor- tisseur n'est plus sollicité en pression, mais principalement en cisaillement, et est rendu indépendant des tolérances du tube et de la masse par les paliers annulaires prévus Lorsque le ressort est comprimé dans le tube et sur la masse de l'amortis- seur, il ne se produit plus de durcissement et il se produit, lorsque la masse de l'amortisseur vibre, une déformation de la partie annulaire du ressort qui permet également un accord de l'amortisseur à très basse fréquence. La zone déformable élastiquement du ressort de l'amor- tisseur est maintenue entre deux paliers annulaires de confor- mation relativement rigide qui comportent une couche d'élastomère de préférence en forme de nervures Ces nervures sont certes d'une part réalisées de façon à absorber les tolérances du tube de support, mais elles sont d'autre part suffisamment dures pour que les propriétés dynamiques de l'amortisseur ne soient déter- minées que par son ressort La conformation rigide des deux pa- liers annulaires a pour effet qu'il ne se produit pas de varia- tion de la distance entre eux, c'est-à-dire de compression du ressort et que, par suite, les propriétés dynamiques du ressort se conservent, malgré l'écart du diamètre intérieur du tube- support ou de la masse par rapport à la masse réelle, et-que l'on obtient la fréquence de résonance souhaitée. L'enfoncement de l'amortisseur dans le tube-support est effectué au moyen d'un poinçon Pour que la masse entre les res- sorts d'amortisseur ne s'enfonce pas dans les ressorts et que la position des ressorts ne varie pas, le palier annulaire exté- rieur comporte de préférence une butée sur ses deux faces fron- tales. On va décrire à présent des exemples d'exécution non limitatifs de l'invention en regard du dessin annexé, dort: La Fig 1 est une vue latérale d'un moteur à combustion interne relié à une boite de vitesses au moyen d'un tube-support; La Fig 2 est une coupe longitudinale du tubesupport avec un amortisseur de vibrations situé en son intérieur; La Fig 3 est une vue d'avant du ressort d'amortisseur avec un palier annulaire extérieur et un palier annulaire inté- rieur; La Fig 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la Fig 3 La Fig 5 est une vue latérale en coupe du ressort de l'amortisseur, lors d'un processus d'oscillation; La Fig 6 représente un autre mode d'exécution de res- sort d'amortisseur. Comme le montre la Fig 1, un tube-support 1 réalise une liaison rigide entre un moteur à combustion interne 2 placé à l'avant et une boîte de vitesses 3 placée à l'arrière Ce bloc 3 comprend essentiellement une boite de vitesses et un engrenage de transmission Le moteur à combustion interne 2 est relié au groupe de transmission postérieure 3 dynamiquement au moyen d'un arbre de transmission 4 placé à l'intérieur du tube-support 1 Ce groupe de transmission appelé "ensemble de transmission des forces" 5 est maintenu sur la carrosserie du véhicule au moyen de paliers accordés élastiquement de façon adéquate qui ne sont pas représentés avec davantage de détails Dans le tube- support 1, l'arbre de transmission 4 est placé entre les paliers qui prennent dans l'ensemble du système une position évitant les résonances de flexion de l'arbre 4. Le tube-support 1 peut comporter un ou plusieurs amor- tisseurs de vibrations 7, selon les zones subissantdes vibrations présentes dans l'ensemble du bloc moteur Dans l'exemple d'exé- cution représenté, il n'y a qu'une zone siège de vibrations, de sorte qu'il suffit d'un seul amortisseur 7 pour amortir les vi- brations. Comme la Fig 2 le montre avec davantage de détails, 1 ' amortisseur de vibrations 7 comprend une masse 8 qui s'appuie par des ressorts d'amortissement 9 (Fig 2) et 10 (Fig 6)-dans le tube-support 1, effectuant des oscillations libres par rap- port à l'arbre de transmission 4 et au tube-support Les ressorts 9, 10 sont placés de préférence chacun à une même distance "a" du centre de gravité S de la masse 8 La masse 8 de l'amortisseur 7 présente la forme d'un manchon qui entoure sans contact l'arbre de transmission 4 et s'appuie par les-ressorts 9, 10 sur la paroi intérieure du tube-support 1 L'amortisseur 7 est enfoncé dans le tube-support en étant retenu par lui-même. Chaque ressort 9 comprend, selon un premier exemple d' exécution, un organe d'appui 13 élastique maintenu entre deux paliers annulaires 11, 12 placés concentriquement dans le tube- support 1 Selon l'autre mode d'exécution, conforme à la Fig 6, les deux paliers annulaires 14 et 15 présentent, contrairement à ceux, 11 et 12, du premier mode d'exécution, une même longueur, l'organe d'appui élastique 13 étant réalisé selon le mode d'exé- cution de la Fig 2. L'organe d'appui 13 est élastique, de façon à absorber les forces de cisaillement dans toutes les directions radiales ainsi que dans les directions longitudinales et à déterminer la gamme de fréquences de l'amortisseur 7 Dans ce but, il présente une section réniforme comprenant une zone extérieure bombée 17 et une zone intérieure en forme de gouttière 18 Ses surfaces latérales périphériques 19 et 20, respectivement 21, 22 sont aplaties et reliées rigidement par vulcanisation ou par un autre procédé de liaison au palier annulaire extérieur 11, respective- ment 14 et au palier annulaire intérieur 12, respectivement 15. L'organe d'appui 13 présente au voisinage d'un plan x-x une zone annulaire d'une mollesse lui donnant une déformabilité définie en présence de forces de cisaillement, selon la position souhaitée de la fréquence de l'amortisseur 7. La zone bombée 17 de l'organe d'appui 13 s'étend à peu près jusqu'à un plan extérieur 23 formé par les deux faces fron- tales des paliers annulaires 11, 12 et 14, 15 Les paliers annu- laires 11, 12 et 14, 15 présentent sur leurs surfaces périphéri- ques 24 et 32 des couches élastomères respectives dans lesquelles sont formées des nervures 25, 26 dirigées longitudinalement Ces nervures peuvent présenter une forme angulaire ou encore une for- me arrondie Elles ont une rigidité dynamique telle que la carac- téristique des organes d'appui élastiques 13 ne subissent pas d'influence En même temps, les nervures absorbent les tolérances du tube. Le palier annulaire extérieur 11, respectivement 14 et le palier annulaire intérieur 12, respectivement 15 sont indéforma- bles, ce qui maintient une distance prédéterminée "b" entre les anneaux, en dépit des imprécisions du diamètre du tube, pour qu'il ne puisse se produire de variation de la caractéristique clastique et, par suite, de l'effet d'amortissement, sur l'or- gane d'appui élastique 13 des ressorts 9, 10 de l'amortisseur. Selon le premier mode d'exécution, conformément aux figures 2 à 5, la base d'appui 28 formée par le palier annulaire extérieur est, du côté de la surface intérieure 29 du tube- support 1, plus longue que la base de réception 30 du palier 12 sur la masse 8 de l'amortisseur, les deux paliers annulaires 11 et 12 affleurant avec le plan extérieur 23 Par contre, la sur- face latérale 20 de l'organe d'appui élastique 13 reliée au palier annulaire intérieur est décalée par rapport à la surface latérale 19 de l'organe d'appui 13 reliée au palier annulaire extérieur 12 vers le plan extérieur 23 Selon le second mode d'exécution conforme à la Fig 6, les deux paliers annulaires 14 et 15 ont la même longueur et sont superposés Pour qu'après en- foncement dans le tube-support 1 les ressorts 9, 10 de l'amortis- seur ne puissent prendre de position modifiant la caractéristi- que élastique, la face frontale intérieure du palier extérieur 11 ou 14 fait saillie et forme une butée annulaire 31 pour la masse 8 correspondant au diamètre extérieur du palier De même, la face frontale extérieure du palier annulaire peut comporter une butée constituant une butée pour un outil tel qu'un poinçon d'enfoncement. On a représenté sur la Fig 5 le ressort 9 de l'amortis- seur avec un trajet d'oscillation "c" lors du processus d'oscil- lation dans le sens de la flèche 33 La zone bombée 17 de l'or- gane d'appui 13 se déforme et la zone bombée inférieure 17 de l'organe d'appui 13 s'allonge La zone déformée se plie, de sorte que la section bombée s'étend jusqu'au plan 23 ou au-delà La longueur et la position des deux surfaces de liaison en regard de l'organe d'appui 13 avec les surface intérieures des paliers 11, 12, respectivement 14, 15, agissent sur la caractéristique élastique de l'organe d'appui. REVENDICATIONS 1 Unité d'entraînement monté Plastiquement dans un véhicule automobile, comportant un moteur à combustion interne situé à l'avant et relié rigidement à un groupe de transmission situé à l'arrière au moyen d'un tube-support dirigé dans la direction longitudinale du véhicule, dans lequel passe un arbre de transmission et comportant, pour supprimer les vibrations sur l'ensemble du bloc à l'intérieur du tube-support un amortis- seur de vibrations placé dans sa zone sujette aux vibrations, dont la masse est réalisée sous la forme d'un manchon entourant l'arbre de transmission sans contact et s'appuyant par des res- sorts placés dans des logements situés en bout de la masse d'amor- tissement sur la paroi intérieure du tube-support, caractérisé en ce que les ressorts d'amortisseur ( 9, 10) comprennent chacun un organe d'appui élastique ( 13) maintenu entre deux paliers annu- laires ( 11, 12; 14, 15) placés concentriquement dans le tube- support ( 1) de telle façon qu'il absorbe les forces de cisaille- ment dans toutes les directions radiales et dans les-directions longitudinales et détermine la gamme de fréquence de l'amortis- seur ( 7). 2 Unité selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe d'appui ( 13) est réalisé sous la forme d'un anneau élastique et présente au moins une zone élastiquement déformable au voisinage d'un plan (x-x) en présence de forces de cisaille- ment. 3 Unité selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les organes d'appui élastiques ( 13) présentent chacun une même distance "a" au centre de gravité S de la masse ( 8) de l'amortisseur. 4 Unité selon l'ensemble des revendications 1 à 3, carac- térisée en ce que l'organe d'appui ( 13) a une section droite ré- niforme, comporte une zone extérieure bombée ( 17), une zone inté- rieure en forme de gouttière ( 18) et des surfaces latérales apla- ties périphériquement ( 19, 20) l'une des surfaces latérales ( 19) étant reliée au palier annulaire extérieur 11 et l'autre surface latérale 20 au palier annulaire intérieur 12. Unité selon la revendication 4, caractérisée en ce que la zone bombée extérieure ( 17) de l'organe d'appui élastique ( 13) s'étend à peu près jusqu'à un plan extérieur ( 23) formé par les deux faces latérales des paliers annulaires ( 11, 12). 6 Unité selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisée en ce qu'une base d'appui ( 28) sur le tube- support ( 1) formée par le palier annulaire extérieur ( 11) est plus longue qu'une base de réception ( 30) du palier annulaire ( 12) sur la masse ( 8) de l'amortisseur, et'en ce que les deux paliers annulaires ( 11, 12) affleurent avec le plan extérieur ( 23). 7 Unité selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractériséeen ce que la surface latérale ( 20) de l'or- gane d'appui élastique ( 13) reliée au palier annulaire intérieur ( 12) est décalée par rapport à la surface latérale ( 19) de l'or- gane d'appui ( 13) reliée au palier annulaire extérieur ( 11) vers le plan extérieur ( 23). 8 Unité selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractériséeen ce que les deux paliers annulaires ( 14, ) présentent une même longueur et sont superposés dans le tube- support ( 1) (figure 6). 9 Unité selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisée en ce que les paliers annulaires ( 11, 12, respectivement 14, 15) présentent chacun sur leurs surfaces péri- phériques extérieures une couche élastomère dans laquelle sont formées des nervures ( 25, 26) de direction longitudinale dont la rigidité est calculée pour donner une caractéristique d'élasti- cité définie à l'organe d'appui élastique ( 13) permettant d' absorber les tolérances. Unité selon la revendication 9, caractérisée en ce que, pour obtenir une distance "b" constante entre les paliers annulaires ( 11, 12, respectivement 14, 15), ils sont relative- ment indéformables. 11 Unité selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisée en ce que la masse ( 8) de l'amortisseur présente un diamètre extérieure égal au diamètre extérieur du palier annulaire extérieur ( 11, respectivement 14) ou supérieur à ce dernier. 12 Unité selon la revendication 11, caractérisée en ce que le palier annulaire extérieur ( 11, respectivement 14) est conformé, au moins sur sa face frontale intérieure, en butée ( 31) en regard d'une face frontale de la masse ( 8) de l'amortis- seur.