Brevet FR2659406A3 — publié le 19910913

FR 2659406 A3 19910913 FR 9102809 A 19910308 "Dispositif de fixation pour machines électriques, monté notamment sur le moteur d'un véhicule" L'invention concerne un dispositif de fixa- tion pour machines électriques qui sont à fixer sur des ensembles créant des vibrations, de préférence pour la fixation de génératrices pour véhicules à moteur sur des blocs moteur, la machine électrique étant fixée à au moins une suspension. Dans des moyens de transport, comme des engins de traction, des camions, on sait qu'il faut munir les suspensions des roues de plusieurs ressorts à lames en couches, qui, par suite des variations de charge ou des inégalités de la surface du sol, se plient ou vibrent plus ou moins fortement et frottent pour cela les unes sur les autres, de sorte qu'il en résulte un amortissement des vibrations par frottement fonction de la charge de l'essieu de la roue suspen- due En outre, on sait par des avertisseurs dans les véhicules à moteur (DE Ai 3 407 011) qu'il faut fixer ceux-ci par une entretoise formée de plusieurs tôles se développant parallèlement l'une à l'autre, à la carrosserie du véhicule, la vibration acoustique de l'avertisseur ne devant pas être influencée par l'at- tache pour l'amélioration de la qualité du son Enfin, on sait dans le cas de la suspension de la roue avant de véhicules à deux roues, de devoir prévoir des amor- tisseurs à friction, dans lesquels des anneaux de friction sont mis en torsion l'un contre l'autre. Le dispositif de support selon l'invention est caractérisé en ce que au moins une suspension se compose de plusieurs tôles à ressorts en couches, qui sont comprimées ensembles par au moins un élément de ressort avec une force telle que pendant la marche, les vibrations naissant perpendiculairement au plan des tôles de ressorts se trouvent amorties par la friction se créant alors entre les tôles à ressorts. Ce dispositif a l'avantage que par une flexion élastique des tôles à ressorts en couches l'une sur l'autre éventuellement avec des couches intermédiaires, il s'exerce un amortissement par fric- tion d'une façon simple et efficace, de sorte que la sollicitation à vibrer des unités génératrices de vibrations, en particulier des parties de véhicules à moteur, installées sensibles aux vibrations, peut être réduite Un amortissement par friction de ce type en opposition à l'amortissement par matière et à l'amor- tissement viscoélastique (éléments en caoutchouc) n'est pas proportionnel à la vitesse, mais au contrai- re approximativement constant Il est, de ce fait, efficace déjà aux basses vitesses de vibration En outre, en variant le nombre, l'épaisseur, le matériau et la surface des tôles à ressort ou des lamelles intermédiaires et en variant la valeur de précontrain- te du ressort, par laquelle les tôles à ressort sont comprimées ensembles, on peut facilement adapter l'ef- fet d'amortissement et la rigidité des éléments de fixation aux exigences du cas d'utilisation correspon- dante L'utilisation d'éléments de ressort précon- traints, comme par exemple des ressorts à disque, pour exercer l'effort normal nécessaire pour la friction entre les tôles ou lamelles, garantit le maintien de la force de fiction pendant une plus longue période d'utilisation même malgré l'usure La grandeur de la face normale peut être déterminée par des essais. Pour empêcher la corrosion, on peut utiliser entre autres, des tôles galvanisées (également des tôles en acier faiblement allié comme par exemple pour ventilateurs en tôle de génératrices) et des couches intermédiaires en matière plastique résistante à la température, grâce auxquelles, éventuellement, le coefficient de frottement peut être augmenté ou bien défini Au lieu de matière plastique, on peut aussi utiliser un stratifié résistant à la température avec un tissu résistant. Par une conception adéquate de la rigidité des lamelles, les douilles coulissantes avec des bri- des rigides souvent nécessaires pour la compensation de tolérance, peuvent disparaître de la génératrice. Des mesures correspondantes sont aussi utilisables pour d'autres produits, qui doivent être protégés con- tre de trop fortes accélérations de vibration, ce qui s'applique en particulier à l'équipement des véhicu- les. Fréquemment et en augmentation dans ces der- niers temps, on rencontre avec les génératrices des véhicules, des problèmes de sollicitations à oscilla- tions trop élevées La raison en est le plus souvent, la rencontre d'accélérations d'excitation élevées par des forces d es à la masse non compensées et d'allure de couple de rotation irrégulière du moteur à combus- tion interne avec les fréquences propres de la généra- trice montée sur l'équipement moteur du véhicule La condition de ces fréquences propres est déterminée, non seulement par la structure constructive de la génératrice, c'est-à-dire par la masse, la répartition de la masse et la rigidité des pièces de la génératri- ce et des pièces utilisées pour son montage, comme des brides de fixation, des entretoises de réglage, mais aussi, en une mesure souvent décisive, par la rigidité de la paroi du carter du moteur à combustion interne. C'est pourquoi il était jusqu'à présent souvent impos- sible ou seulement possible au prix de dépenses con- sidérables, de faire chuter pour un équipement moteur de véhicule donné, les vibrations de la génératrice à un niveau non critique pour la génératrice, les pièces annexes et le moteur à combustion interne Des exem- ples récents concernent des génératrices compactes pour des véhicules Volkswagen et Honda L'expédient utilisé occasionnellement dans le passé d'une fixation complètement élastique, c'est-à-dire du déplacement de la fréquence propre à une excitation de vibration par la commande avec plusieurs courroies en V, n'est le plus souvent plus possible en considération de l'erreur maximale acceptable d'alignement des cour- roies. Comme remède, on a proposé à présent un amortissement à friction de Coulomb Comme élément de friction, on peut constituer les entretoises de fixa- tion, les entretoises de réglage et les brides de fixation, mais aussi on peut penser à la conception adéquate de pièces de la génératrice en lamelles de tôles à ressorts en couches, par exemple des bras de pivotement et de support et/ou des nervures Ces lamelles sont réalisées de façon que par elles la génératrice peut être montée sans autres modifications dans l'enceinte du moteur du véhicule respectif En outre, on peut, dans ce cas, ajuster de façon simple et variable à des valeurs optimales, la force de fric- tion et la rigidité de la suspension en modifiant la force de précontrainte du ressort, l'épaisseur de matériau et le nombre de lamelles de tôles à ressorts. Des mesures pour la suspension de l'alterna- teur triphasé sont: des lamelles en couches en métal et/ou en matière plastique, des déplacements relatifs et par conséquent, un tra- vail de friction entre les lamelles par flexion du paquet de lamelles, introduction d'un effort normal nécessaire à l'ob- tention d'une force de friction par l'intermédiaire d'éléments de ressort précontraints, dans ce cas, ressorts à disques, grâce auquel le maintien d'une force de friction suffisamment élevée est garanti même malgré l'usure. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté au dessin et expliqué en détail à la des- cription suivante Ainsi: la figure 1 montre une génératrice pour l'alimentation électrique de véhicules et sa suspen- sion ou dispositif de fixation au bloc moteur d'un véhicule, dans une représentation d'image en relief, à échelle réduitel la figure 2 montre une coupe transversale de la partie inférieure du dispositif de fixation de la génératrice de la figure 1, la figure 3 montre un élément de tôle, destiné à l'entretoise de fixation avant, s'amortis- sant par friction, la figure 4 montre un élément de tôle, destiné à l'entretoise de fixation arrière, s'amortis- sant par friction, la figure 5 montre une coupe transversale de l'entretoise de réglage de la suspension de la génératrice, la figure 6 montre un élément de tôle de cette entretoise de réglage. Les figures 1 et 2 montrent un alternateur triphasé 10, qui est monté par un dispositif de fixa- tion sur le bloc moteur 11 d'un véhicule La généra- trice 10 est commandée du moteur par une courroie trapézoïdale au moyen d'une poulie à gorge 12 La génératrice 10 a une fixation appelée par bras pivota- ble, alors qu'une collerette d'attache 13 de la géné- ratrice 10 est reçue en bas des deux côtés respective- ment par une entretoise 14 et 15 qui sont fixées par une plaque de blocage 16, coulée en métal léger et vissée sur le bloc moteur La collerette de fixation 13 est à sa partie supérieure fixée par vis sur une coulisse de fixation d'une entretoise de réglage 18, qui, de son côté, est fixée par sa partie arrière au bloc moteur 11. Pour limiter les sollicitations de vibration de la génératrice 10, qui peuvent être transmises du bloc moteur par le dispositif de support à la généra- trice 10, les entretoises de fixation 14 et 15, ainsi que l'entretoise de réglage 18, sont constituées de façon à agir comme amortisseur à friction pour des vibrations, qui se produisent pendant la marche, de préférence perpendiculairement au plan des entretoises 14, 15 et 18 Dans ce but, l'entretoise 14 se compose de plusieurs sections de tôle d'acier à ressort 19 et de lamelles identiques en matière plastique 20, qui forment par des couches alternées, l'entretoise 14. La figure 3 montre le segment de tôle d'une telle tôle d'acier à ressort 19 ou d'une lamelle de matière plastique 20. De la même manière est constituée l'entre- toise 15 avec des tôles d'acier à ressort 21 et des lamelles de matière plastique 22, dont le contour est représentée à la figure 4 Les deux entretoises 14 et sont fixées rigidement à la collerette de fixation 16 respectivement par deux vis 23 Dans leurs alésages supérieurs 24 ou 25 est insérée, avec du jeu, respec- tivement une douille métallique 26 ou 27, qui font saillie vers l'avant des alésages 24 ou 25 des entre- toises respectives 14 ou 15 Sur cette extrémité avant des douilles métalliques 26 ou 27, sont respectivement placés deux ressorts à disques 28 Les ressorts à dis- ques 28 sont recouverts respectivement vers l'exté- rieur, par une rondelle métallique 29 Un boulon 30 traverse l'entretoise arrière 15, la coulisse 13 à la partie inférieure de la collerette de fixation 13 et l'entretoise avant 14, et les ressorts à disque 28 sont alors déformés par une vis indesserrable, jusqu'à ce qu'ils serrent ensemble les tôles 19 ou 21 et les lamelles de matière plastique 20 ou 22 se trouvent entre ces dernières, si fortement que des vibrations se créant pendant la marche perpendiculairement au plan des tôles élastiques 19 ou 20 et des lamelles 20, 22, les mettent en friction les unes sur les autres. Par cette friction, des vibrations, provenant du bloc moteur 11, se trouvent amorties, et donc limitées dans leur effet sur la génératrice 10. Egalement l'entretoise de réglage 18 du dis- positif de fixation est réalisée dans le cas de l'exemple comme élément d'amortissement Comme le mon- tre la figure 5, l'entretoise de réglage 18 est compo- sée également de lamelles d'acier à ressorts et de lamelles de matière plastique 19 ' ou 20 ' placées en couches alternées superposées, dont la configuration est représentée à la figure 6 Là aussi, on a inséré dans l'alésage 33, pour la fixation de l'entretoise de réglage 18 sur le bloc moteur 11, une douille métalli- que 34, qui fait saillie hors de l'entretoise de réglage 18 vers l'avant et qui supporte, sur sa zone proéminente, deux ressorts à disques 28 qui sont cou- verts vers l'extérieur par un autre boulon de fixation qui traverse la douille métallique 14 de l'entre- toise de réglage 18 et est vissé fixement sur le bloc moteur 11, en pressant l'un contre l'autre, avec la force normale nécessaire, les tôles d'acier à ressorts 19 ' et les lamelles de matière plastique 20 ' de l'en- tretoise de réglage 18 par l'intermédiaire des ressorts à disques 28. Après la mise en place et la mise en tension de la courroie trapézoïdale non représentée, la géné- ratrice est rigidement fixée par vissage dans une fen- te courbe 36 de l'entretoise de réglage 18 et à l'oeillet supérieur de la collerette de fixation 13. Avec cela, on amortit aussi pour l'entretoise de réglage 18 grâce aux tôles à ressorts 19 ' et aux lamelles 20 ' frottant l'une sur l'autre des vibrations naissant pendant la marche perpendiculairement au plan des tôles à ressorts 19 ' et des lamelles 20 '. REVENDICATION 4-Dispositif de fixation pour des pièces, com- me des machines électriques, qui sont à fixer sur des ensembles créant des vibrations, de préférence pour la fixation de génératrices pour véhicules à moteur sur des blocs moteur, la machine électrique étant fixée à au moins une suspension, caractérisé en ce qu'au moins une suspension ( 14, 15, 18) se compose de plusieurs tôles à ressorts en couches ( 19, 21, 19 '), qui sont comprimées ensembles par au moins un élément de res- sort ( 28) avec une force telle que pendant la marche, les vibrations naissant perpendiculairement au plan des tôles de ressorts se trouvent amorties par la friction se créant alors entre les tôles à ressorts.