Brevet FR2810091A1 — publié le 20011214

AMORTISSEUR DYNAMIQUE Arrière-plan de l'invention La présente invention concerne un amortisseur dynamique monté, de façon sûre, sur un arbre rotatif, tel que l'arbre de transmission d'un véhicule, pour amortir les vibrations générées sur l'arbre rotatif. En général, un tel amortisseur dynamique comporte, comme représenté sur la figure 6, un élément tubulaire massif 1, une paire de régions élastiques de liaison 2 d'un matériau tubulaire de type caoutchouc, de diamètre intérieur inférieur à celui de l'élément massif 1 et disposées coaxialement, écartées des extrémités axiales de l'élément massif 1, vers l'extérieur, d'une distance donnéeet une paire de régions élastiques formant bras 3 d'un matériau de type caoutchouc, chaque région élastique formant bras disposée selon une forme tubulaire pour réaliser une liaison, sur toute la circonférence, entre l'extrémité axiale de l'élément massif 1 et les régions élastiques de liaison 2 formant une paire, et il présente une limite 4 entre sa surface intérieure et la surface intérieure des régions élastiques de liaison 2 formant une paire, situées à l'extérieur de l'extrémité axiale de l'élément massif 1, la région élastique formant bras 3 étant en pente et disposée en forme d'entonnoir allant graduellement en s'élargissant depuis la limite 4 vers les extrémités axiales de l'élément massif 1. On monte l'amortisseur dynamique en le pressant et en le fixant à l'arbre d'entraînement (non représenté) par ses deux régions de liaison 2. Pour faciliter la production et le montage sur l'arbre de transmission, l'amortisseur dynamique a chaque limite 4 entre la surface intérieure de la région de liaison 2 et la surface intérieure de la région formant bras 3 arrondie à 2 R (rayon de courbure de 2 mm) ou davantage. Du fait que sa limite 4 de la surface intérieure entre la région de liaison 2 et la région formant bras 3 est arrondie à 2 R ou davantage, l'amortisseur dynamique conventionnel, monté sur I'arbre de transmission à Ia presse peut difficilement être uniforme 2 2810091 du fait des variations de la force de pressage dans la zone de contact de sa limite 4 et de l'arbre de transmission, faisant ainsi que sa région formant bras 3 va relativement varier en longueur. Ceci se traduit en l'accroissement d'un changement dans la fréquence de résonance de l'amortisseur dynamique, réduisant ainsi l'effet de l'amortissement des vibrations. En particulier lorsque l'arbre de transmission a son diamètre légèrement modifié, le changement dans la zone de contact ou donc dans la fréquence de résonance sera marqué. Par conséquent il est obligatoire de préparer différents types d'amortisseur dynamique correspondant aux différents types d'arbre de transmission dont les diamètres varient légèrement. Ceci sera significativement désavantageux dans le processus de fabrication et dans la gestion du stock des amortisseurs dynamiques. Résumé de l'invention La présente invention a été développée pour éliminer le désavantage ci-dessus et son but est de proposer un amortisseur dynamique qui puisse réduire au minimum des changements dans la fréquence de résonance lorsqu'il est monté sur un arbre rotatif d'un diamètre extérieur légèrement différent même s'il se développe une pression irrégulière au cours du processus de montage. Pour atteindre le but ci-dessus, un amortisseur dynamique conforme à la présente invention comporte: un élément tubulaire massif; une paire de régions élastiques de liaison de matériau de type caoutchouc et de forme tubulaire de diamètre intérieur inférieur à celui de l'élément massif, disposées coaxialement, et ecartées des extrémités axiales de l'élément massif, vers l'extérieur, d'une distance spécifique et une paire de régions élastiques formant bras, de matériau tubulaire de type caoutchouc, chaque région formant bras disposée pour réaliser la liaison, sur toute la circonférence, entre une extrémité axiale de l'élément massif et l'une des régions de liaison formant une paire, la limite de sa surface intérieure avec la surface intérieure des régions de liaison étant située à l'extérieur de l'extrémité axiale de l'élément massif, sa forme étant en pente et disposée en forme d'entonnoir allant en 3 2810091 s'élargissant depuis la limite vers l'extrémité axiale de l'élément massif, de façon que l'on puisse monter l'amortisseur dynamique sur un arbre rotatif et l'y fixer par ses régions élastiques de liaison, la limite formant une arête dont le rayon de courbure est non supérieur à 1 mm. De préférence le rayon de courbure de la limite est non supérieur à 1 mm et de plus grande préférence non supérieur à 0,5 mm. Lorsque l'on monte, en le pressant, l'amortisseur dynamique sur l'arbre de transmission, la limite de sa surface intérieure entre la région élastique de liaison et la région élastique formant bras, dont l'arête a un rayon de courbure non supérieur à 1 mm et donc de dimension précise, peut, de façon favorable, rendre la zone de contact de l'amortisseur dynamique contre l'arbre de transmission non irrégulière mais uniforme malgré les variations de la force de pressage au cours du processus de montage. Il en résulte que la longueur des régions élastiques de liaison peut rarement varier. Du fait que l'amortisseur dynamique a une fréquence de résonance extrêmement stable, son effet d'amortissement des vibrations sera amélioré. Selon la présente invention, la surface intérieure de la région élastique formant bras peut former un enfoncement en arc incurvé vers l'extérieur le long de l'axe. Du fait que l'enfoncement en arc incurvé vers l'extérieur le long de l'axe est prévu à la surface intérieure de chaque région élastique formant bras, sa forme incurvée fait que la zone de contact de l'amortisseur dynamique contre l'arbre de transmission n'est pas irrégulière mais plus uniforme lorsque l'on monte, à le pressant, l'amortisseur dynamique sur l'arbre de transmission. De même, la zone de contact devient moins irrégulière en présence de différents types d'arbre rotatif de diamètre extérieur légèrement différent. Ceci permet de monter de façon égale un unique amortisseur dynamique sur toute une plage d'arbres de transmission dont le diamètre extérieur varie dans une certaine mesure; contribuant ainsi à réduire significativement les coûts de production et les coûts de stockage de l'amortisseur dynamique. 4 2810091 En variante, la limite peut être réalisée par une paroi verticale qui s'étend radialement entre la surface intérieure de la région élastique de liaison et la surface intérieure de la région élastique formant bras. Lorsque l'on monte, à le pressant, l'amortisseur dynamique sur l'arbre de transmission, la limite de sa surface intérieure entre la région élastique de liaison et la région élastique formant bras peut, de façon favorable, rendre la zone de contact de l'amortisseur dynamique contre l'arbre de transmission non irrégulière mais uniforme malgré les variations dans la force de pressage au cours du processus de montage. De même la zone de contact devient moins irrégulière en présence de différents types d'arbre rotatif de diamètre extérieur légèrement différent. Ceci permet de monter de façon égale un unique amortisseur dynamique sur toute une plage d'arbres de transmission dont le diamètre extérieur varie dans une certaine mesure, contribuant ainsi significativement à réduire les coûts de production et les coûts de stockage de l'amortisseur dynamique. Brève description des dessins La figure 1 est une vue en coupe le long de l'axe d'un amortisseur dynamique représentant une première forme de réalisation de la présente invention; La figure 2 est une vue latérale de l'amortisseur dynamique La figure 3 est une vue en coupe selon l'axe de l'amortisseur dynamique monté sur un arbre de transmission; La figure 4 est une vue en coupe le long de l'axe d'un amortisseur dynamique représentant une autre forme de réalisation 1 de la présente invention; La figure 5 est une vue en coupe le long de l'axe d'un amortisseur dynamique représentant une autre forme de réalisation 2 de la présente invention; La figure 6 est une vue en coupe le long de l'axe d'un amortisseur dynamique conventionnel. Description détaillée de la forme de réalisation préférée On va décrire, en se référant aux dessins joints, une première forme préférée de réalisation de la présente invention. Les figures 1 2810091 et 2 sont une vue avant en coupe et une vue latérale représentant un amortisseur dynamique de la forme de réalisation monté sur un arbre de transmission d'un véhicule. L'amortisseur dynamique 10 comporte un élément tubulaire massif 11, une paire de régions élastiques de liaison 13 faites d'un matériau tubulaire de type caoutchouc, disposées coaxialement et des extrémités axiales de l'élément massif 1 1 (dénommées ci-dessous régions de liaison), vers l'extérieur, d'une distance spécifique, et une paire de régions élastiques formant bras 14 faites d'un matériau tubulaire de type caoutchouc, chaque région formant bras disposée pour réaliser la liaison, sur toute la circonférence, entre l'extrémité axiale de l'élément massif 11 et les régions de liaison 13 formant une paire (désignées ci-dessous région formant bras). L'élément massif 11 est recouvert, sur sa surface intérieure, d'un épais revêtement de caoutchouc 12a et, sur sa surface extérieure et sur ses extrémités axiales, de fins revêtements de caoutchouc 12b et 12c respectivement. Le diamètre intérieur du revêtement de caoutchouc 12a est, de peu de millimètres, supérieur au diamètre extérieur des arbres de transmission. Du fait que l'élément massif 11 est entièrement recouvert de revêtements de caoutchouc 12a, 12b et 12c, il assure un effet anticorrosion et peut être couplé de façon stable, à ses deux extrémités, au bras élastique 14. En variante, l'élément massif 11 peut être recouvert de revêtements de caoutchouc non pas entièrement mais partiellement. Les régions de liaison 13 présentent une épaisseur de paroi légèrement supérieure à celle du revêtement de caoutchouc 12a et leur diamètre intérieur est sensiblement 1 mm inférieur au diamètre extérieur de l'arbre de transmission S. Chaque région de liaison 13 présente une rainure de retenue 13a disposée coaxialement dans sa surface extérieure pour recevoir un élément annulaire de serrage (non représenté). La région formant bras 14 de forme tubulaire est adaptée pour réaliser une liaison, sur toute la circonférence, entre une extrémité axiale de la région de liaison 13 et des zones correspondantes des revêtements de caoutchouc 12a et 12c de l'élément massif 11. En 6 2810091 particulier une limite 15 de la surface intérieure, située entre la région de liaison 13 et la région formant bras 14, est située à l'extérieur de l'extrémité axiale de l'élément massif 11. La région formant bras 14 est en pente et disposée en forme d'entonnoir allant en s'élargissant, depuis la paire de régions de liaison 13, vers l'extrémité axiale de l'élément massif 11. En outre la surface intérieure de la région formant bras 14 forme un enfoncement en arc 14a incurvé vers l'extérieur le long de l'axe. En outre la limite 15 entre l'enfoncement en arc 14a de la région formant bras 14 et la surface intérieure de la région de liaison 13 forme une arête dont le rayon de courbure R1 est non supérieur à 1 mm. On forme solidairement des revêtements de caoutchouc 12a à 12c, les régions de liaison 13 et les régions formant bras 14 par moulage de caoutchouc vulcanisé dans un jeu de moules o est placé l'élément massif 11, formant ainsi l'amortisseur dynamique 10. Puis on monte l'amortisseur dynamique 10 en le pressant à la main ou avec un outil sur l'arbre de transmission S d'un véhicule sur lequel on applique un lubrifiant de montage par pressage, comme représenté sur la figure 3, et on l'y fixe par ses régions de liaison 13. L'amortisseur dynamique 10 permet à l'élément massif il de développer un effet de résonance par ses vibrations et favorise ainsi une déformation en cisaillement des régions formant bras 14 pour absorber et amortir les vibrations indésirables générées par les actions de flexion et de torsion de l'arbre de transmission S qui tourne rapidement. Entre temps, lorsque l'on monte l'amortisseur dynamique 10 sur l'arbre de transmission S en le pressant, la limite 15 de sa surface intérieure entre la région de liaison 13 et la région formant bras 14, dont l'arête a un rayon de courbure non supérieur à 1 mm et donc de dimension précise, peut favorablement compenser, par son élasticité, toute pression irrégulière s'exerçant au cours du processus de montage et rendre non irrégulière, mais uniforme, la zone de contact de l'amortisseur dynamique 10 contre l'arbre de transmission S résultant de l'agrandissement du diamètre de la limite 15. Il en résulte que la longueur des régions formant bras 14 7' 2810091 peut être maintenue constante. Du fait que l'amortisseur dynamique est extrêmement stable en fréquence de résonance, son effet d'amortissement des vibrations sera amélioré. De plus, comme l'enfoncement en arc 14a, incurvé vers l'extérieur le long de l'axe, est prévu à la surface intérieure de chacune des régions formant bras 14, leur flexibilité dimensionnelle fait que la zone de contact de l'amortisseur dynamique 10 contre l'arbre de transmission S n'est pas irrégulière, mais plus uniforme, lorsque l'amortisseur dynamique 10 est monté sur l'arbre de transmission S, en particulier indépendamment d'une variation du diamètre extérieur de l'arbre de transmission S. Ceci permet de monter de façon égale un unique amortisseur dynamique 10 sur toute une plage d'arbres de transmission S dont le diamètre extérieur varie de deux à trois millimètres, contribuant ainsi à réduire significativement les coûts de production et les coûts de stockage de l'amortisseur dynamique 10. On va maintenant décrire d'autres formes de réalisation de l'amortisseur dynamique de la présente invention. En se reportant à la figure 4, elle représente une autre forme de réalisation 1 dans laquelle la surface intérieure de chaque région formant bras 22, qui présente une forme en entonnoir allant en s'élargissant depuis une région de liaison 21 vers l'extrémité axiale de l'élément massif 11, n'est pas incurvée vers l'extérieur mais prévue droite en formant une simple forme en cône tandis qu'une limite 23 de la surface intérieure entre la région de liaison 21 et la surface formant bras 22 forme une arête dont le rayon de courbure R1 est non supérieur à 1 mm de même que celui de la forme de réalisation précédente. Dans une autre forme de réalisation I, la zone de contact contre l'arbre de transmission S résultant de l'agrandissement du diamètre de la limite 23 peut être rendue non irrégulière mais uniforme indépendamment d'une pression irrégulière provoquée par le processus de montage. Par conséquent la longueur des régions formant bras 22 peut être maintenue constante. Du fait que l'amortisseur dynamique de cette forme de 8 2810091 réalisation est extrêmement stable en fréquence de résonance, son effet d'amortissement des vibrations peut être amélioré. La figure 5 représente une autre forme de réalisation 2 dans laquelle une limite 27 de la surface intérieure entre chaque liaison 25 et chaque région formant bras 26 a la forme d'une paroi verticale 27a qui, sur toute la circonférence, s'étend radialement vers l'extérieur, depuis l'extrémité intérieure de la région de liaison 25 jusqu'à l'extrémité extérieure reliée à la surface intérieure de la région formant bras 26. La région formant bras 26 est réalisée avec la surface intérieure en forme d'entonnoir allant en s'élargissant depuis la région de liaison 25 vers les extrémités de l'élément massif Il et elle n'est pas incurvée mais prévue droite, formant une simple forme en cône. Dans une autre forme de réalisation 2 présentant la même disposition, la zone de contact contre l'arbre de transmission S résultant de l'agrandissement du diamètre de la limite 27 peut être rendue non irrégulière mais uniforme indépendamment des variations dans la force de pressage au cours du processus de montage. Par conséquent la longueur des régions formant bras 26 peut être maintenue constante. Du fait que l'amortisseur dynamique de cette forme de réalisation est extrêmement stable en fréquence de résonance, son effet d'amortissement des vibrations sera amélioré. En outre cette disposition rend la zone de contact contre l'arbre de transmission S non irrégulière mais plus uniforme indépendamment d'une variation du diamètre extérieur de l'arbre de transmission S. Ceci permet de monter de façon égale un unique amortisseur dynamique 10 sur toute une plage d'arbres de transmission S dont le diamètre extérieur varie dans une certaine mesure, contribuant ainsi à réduire significativement les coûts de production et les coûts de stockage de l'amortisseur dynamique 10. La surface intérieure de la région formant bras 26 de l'autre forme de réalisation 2 peut être incurvée en concavité et vers l'extérieur comme décrit ci-dessus. Bien que l'amortisseur dynamique de la forme de réalisation soit monté sur l'arbre de transmission d'un véhicule pour amortir les vibrations, il peut s'appliquer avec un égal succès pour toute 9 2810091 autre application identique. Le matériau élastique de la forme de réalisation n'est pas limité au caoutchouc mais peut être choisi parmi des élastomères appropriés. Il faut comprendre que l'amortisseur dynamique décrit ci-dessus est une illustration de la forme de réalisation et que différents changements et modifications peuvent y être apportés sans s'écarter de l'objet de la présente invention. 2810091 REVENDICATIONS 1. Amortisseur dynamique (10) comportant: un élément tubulaire massif (1 1); une paire de régions élastiques de liaison (13) de forme tubulaire, ayant un diamètre intérieur inférieur à celui dudit élément massif (11), disposées coaxialement et écartées des extrémités axiales dudit élément massif (11), vers l'extérieur, d'une distance spécifique, et une paire de régions élastiques formant bras (14) d'un corps tubulaire élastique, chaque région formant bras disposée pour réaliser la liaison, sur toute la circonférence, entre une extrémité axiale dudit élément massif (11) et l'une desdites régions élastiques de liaison (13) formant une paire, la limite (15) de leur surface intérieure avec la surface intérieure de ladite paire de régions élastiques de liaison (13) étant située à l'extérieur des extrémités axiales dudit élément massif (11), leur forme étant en pente et disposée en forme d'entonnoir allant en s'élargissant depuis la limite (15) vers les extrémités axiales dudit élément massif (1 1) de façon que l'on puisse monter l'amortisseur dynamique sur l'arbre rotatif et le fixer à l'arbre rotatif auxdites régions élastiques de liaison, caractérisé par le fait que la limite (15) forme une arête dont le rayon de courbure est non supérieur à I mm. 2. Amortisseur dynamique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la surface intérieure (14a) de ladite région élastique formant bras (14) forme un enfoncement en arc incurvé vers l'extérieur le long de l'axe. 3. Amortisseur dynamique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la limite (27) est réalisée par une paroi verticale (27a) qui s'étend radialement entre la surface intérieure de ladite région élastique de liaison (25) et la surface intérieure de ladite région formant bras (26).