Brevet FR2847320A1 — publié le 20040521

Dispositif d'absorption et d'atténuation de vibrations pour arbre d'entraînement dans un véhicule. La présente invention a pour but de proposer un dispositif d'amortissement dynamique ou dispositif d'absorption et atténuation de vibrations pour arbre d'entraînement rotatif véhicule afin de réduire ou éliminer les vibrations survenant dans l'arbre d'entraînement. Lorsqu'un arbre rotatif est entraîné en rotation, des phénomènes de balourd surviennent. En résultat de ces phénomènes de balourd, se produisent des vibrations telles que des vibrations de déformations angulaires et des vibrations de torsion. Il est souhaitable que ces vibrations nuisibles n'interviennent pas. Des dispositifs d'amortissement différents et des amortisseurs de masse ont été largement utilisés pour supprimer ces vibrations nuisibles. Des amortisseurs dynamiques sont souvent installés ou insérés directement sur les arbres rotatifs. L'amortisseur dynamique est destiné à générer une fréquence de vibration prédéterminée ajustée à la fréquence dominante des vibrations nuisibles excitées. Le dispositif d'amortissement dynamique convertit ou transfère l'énergie vibratoire de l'arbre d'entraînement rotatif vers le dispositif d'amortissement dynamique par résonance et absorbe éventuellement l'énergie vibratoire de l'arbre rotatif. Pour résumer, le dispositif d'amortissement tente d'éliminer ou d'annuler les vibrations qui sont induites ou causées par l'arbre d'entraînement rotatif en fonctionnement normal du train d'entraînement du véhicule. Le dispositif d'amortissement dynamique doit générer de manière appropriée la plage de fréquence harmonique spécifique qui est nécessaire pour contrebalancer les vibrations indésirables de l'arbre d'entraînement rotatif. Dans US-A-5 076 763 de Hamada et al, on décrit un dispositif d'amortissement dynamique qui comprend une paire d'organes de fixation conformés en bague, écartés l'un de l'autre à intervalle prédéterminé. Ce dispositif est inséré et porté par l'arbre d'entraînement rotatif. Une masse est disposée entre la paire d'organes de fixation conformés en bague. Une paire d'organe de liaison est ensuite prévue pour relier les extrémités des organes de fixation à l'extrémité de la masse. Il est noté que le dispositif d'amortissement de Hamada et al nécessite des colliers de serrage métalliques individuels devant être ajoutés sur chaque côté et sur les organes de fixation conformés en bague pour fixer de manière efficace le dispositif d'amortissement dynamique sur l'arbre menant rotatif. En outre, il doit être noté que les organes de fixation en forme de bague sont écartés l'un de l'autre depuis la masse non seulement dans la direction verticale mais également en direction horizontale augmentant la taille globale de l'ensemble. C'est un but de l'invention de proposer un dispositif permettant d'atténuer et d'absorber les vibrations sur un arbre d'entraînement d'un moteur de véhicule d'une construction simple et qui est capable d'éliminer les inconvénients précédents. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'absorption et d'atténuation de vibrations pour arbre d'entraînement rotatif d'un véhicule à moteur comportant: une masse de forme générale cylindrique ayant une surface intérieure et une surface extérieure, un organe élastique fait d'un matériau élastomérique tel que du caoutchouc ou analogue, cet organe élastique reliant la masse à l'arbre au moyen de deux bagues élastiques, la première bague élastique ayant une forme cylindrique et s'étendant en direction longitudinale à partir de l'une des extrémités de la masse, pour fixer le dispositif à l'arbre, et comportant éventuellement une ceinture de serrage pour assurer la fixation, caractérisé en ce que la seconde bague élastique est logée sous la masse au voisinage de la seconde extrémité de la masse, s'étend radialement par rapport à l'arbre et est soumise à une déformation compressive entre la masse et l'arbre. De manière avantageuse, un dispositif d'amortissement dynamique selon l'invention permet des changements dans la plage de fréquences harmoniques en augmentant ou en réduisant la longueur ou en modifiant la forme de la bague élastique logée entre la masse et l'arbre d'entraînement. Ainsi, la seconde bague élastique peut être soumise à une déformation compressive sur au moins une partie de sa longueur seulement. En particulier, la seconde bague élastique peut s'étendre audelà de l'extrémité de la masse, une partie seulement de la bague étant soumise à une déformation compressive, c'est-àdire celle se trouvant entre la masse et l'arbre d'entraînement rotatif. De manière avantageuse, la seconde bague est également divisible en portions équidistantes. Avantageusement, la présente invention propose également un amortisseur dynamique qui peut être fixé sur un arbre rotatif en utilisant soit une courroie tendue sur la première bague élastique soit pas de courroie en ajustant la forme et le diamètre de la première bague élastique afin d'augmenter la résistance au déplacement axial et rotatif une fois le dispositif monté sur l'arbre. De manière avantageuse, il est possible de fixer l'amortisseur selon l'invention sans avoir besoin de fabriquer une tige avec des diamètres différents dans la zone o l'amortisseur est monté. De plus, la longueur totale du dispositif est ainsi avantageusement diminuée en éliminant un organe de connexion en forme de bague entre la masse et l'arbre. L'invention sera expliquée plus en détail par la suite en référence au dessin dans lequel: la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un amortisseur selon l'invention monté sur un arbre rotatif; la figure 2a représente une vue en coupe longitudinale d'une première variante de réalisation d'un amortisseur selon l'invention la figure 2b représente une vue en coupe longitudinale de l'amortisseur de la figure 2a mis en place sur un arbre rotatif; la figure 3a représente une vue en coupe longitudinale d'une deuxième variante de réalisation d'un amortisseur selon l'invention monté sur un arbre rotatif; la figure 3b représente une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation d'un amortisseur selon la figure 3a; la figure 4a représente une vue en coupe longitudinale d'une troisième variante de réalisation d'un amortisseur selon l'invention la figure 4b représente une vue en coupe transversale de l'amortisseur de la figure 4a selon la ligne I-I; la figure 5a représente une vue en coupe longitudinale d'une variante de réalisation d'un amortisseur selon la figure 4a; la figure 5b représente une vue en coupe transversale de l'amortisseur de la figure 5a selon la ligne II-II. Le dispositif d'atténuation et d'absorption ou amortisseur dynamique 1 selon l'invention, représenté dans les figures, est monté sur un arbre rotatif 2 tel qu'un arbre d'entraînement d'un moteur de véhicule. L'amortisseur dynamique 1 comprend une masse 3 en forme de cylindre. Cette masse 3 présente un diamètre intérieur supérieur au diamètre extérieur de l'arbre rotatif 2 sur lequel doit être monté l'amortisseur dynamique 1. La masse cylindrique 3 peut être réalisée en divers métaux, alliages et autres matériaux offrant une densité suffisante pour obtenir un poids massique requis pour amortir les vibrations de l'arbre d'entraînement 2 rotatif. L'amortisseur 1 comporte en outre un organe élastique fait d'un matériau élastomérique tel que du caoutchouc ou analogue, cet organe élastique reliant la masse 3 à l'arbre 2 au moyen de deux bagues élastiques 4, 40 et 5, 50, 500. La première bague élastique 4, 40 présente une forme cylindrique et s'étend en direction longitudinale à partir d'une première extrémité de la masse 3, pour fixer le dispositif à l'arbre 2. Cette bague de fixation 4, 40 présente un diamètre intérieur inférieur au diamètre extérieur de l'arbre rotatif 2 de manière à permettre une mise en place sre de l'amortisseur dynamique 1 sur l'arbre rotatif 2 et éviter tout déplacement dudit amortisseur 1 le long de l'arbre rotatif 2. La seconde bague élastique 5, 50, 500 est logée sous la masse 3 au voisinage de la seconde extrémité de la masse 3, du côté opposé à la première bague 4, 40 et s'étend radialement par rapport à l'arbre 2. Cette bague 5, 50, 500 est soumise à une déformation compressive entre la masse 3 et l'arbre 2. La masse 3 est de préférence insérée par moulage avec les bagues 4, 40; 5, 50, 500. Comme on peut le voir à la figure 1, sur la bague élastique , un collier de serrage 6 est mis en place pour garantir une fixation encore plus sre de l'amortisseur 1 sur l'arbre rotatif 2. A la figure 2a la variante de l'amortisseur qui est présentée comporte une bague élastique 40 dont la forme est conique vers l'intérieur, ce qui permet d'augmenter la résistance au déplacement de l'amortisseur 1 sans qu'il soit nécessaire d'utiliser dans ce cas un collier de serrage. Ceci permet d'économiser du temps lors de la mise en place et est donc économiquement plus avantageux malgré qu'il soit nécessaire de monter le dispositif selon l'invention selon une direction D déterminée afin d'éviter tout risque de déformation lors du montage. Aux figures 3a et 3b, la seconde bague élastique s'étendant au-dessous de la masse 3, entre la masse 3 et l'arbre d'entraînement 2, peut être modifiée en longueur et en forme selon différentes applications. Ainsi, à la figure 3a, la bague élastique 50 présente une partie 50a comprimée entre l'arbre 2 et la masse 3 mais également une partie 50b qui est prolongée également axialement à l'extérieur de la masse 3. On augmente ainsi la résistance au déplacement de l'amortisseur le long de l'arbre 8 2847320 rotatif 2 mais ceci permet également de régler l'amortisseur à la fréquence de résonance requise. A la figure 3b, on peut voir que cette bague élastique 50' présente un pan incliné, ce qui améliore le montage du dispositif selon la direction D lorsque la première bague élastique 40 est telle que représentée à la figure 2a. Aux figures 4a et 4b, la seconde bague élastique est divisée en portions équidistantes 500, ce qui permet de modifier la zone comprimée entre l'arbre 2 et la masse 3. Le nombre d'espaces 7 ménagés entre les portions de bague est ajustable pour régler l'amortisseur à la fréquence de résonance requise. Ceci permet de régler l'amortisseur si ceci ne peut être fait en modifiant la longueur de la seconde bague. Les figures Sa et 5b représentent une variante de forme selon laquelle la seconde bague élastique est divisée en six portions équidistantes 500 et une partie 500a de ladite bague s'étend également vers l'extérieur au-delà de la masse 3. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'absorption et d'atténuation de vibrations pour arbre d'entraînement (2) d'un véhicule à moteur comportant: - une masse (3) de forme générale cylindrique ayant une surface intérieure et une surface extérieure - un organe élastique fait d'un matériau élastomérique tel que du caoutchouc ou analogue, cet organe élastique reliant la masse (3) à l'arbre (2) au moyen de deux bagues élastiques (4,40; 5, 50, 500), - la première bague élastique (4, 40) ayant une forme cylindrique et s'étendant en direction longitudinale à partir d'une première extrémité de la masse (3), pour fixer le dispositif à l'arbre (2), et comportant éventuellement un collier de serrage (6) pour assurer la fixation, caractérisé en ce que la seconde bague élastique (5, 50, 500) est logée sous la masse (3) au voisinage de la seconde extrémité de la masse (3), s'étend radialement par rapport à l'arbre (2) et est soumise à une déformation compressive entre la masse (3) et l'arbre (2). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la seconde bague élastique (50) est soumise à une déformation compressive sur au moins une partie de sa longueur. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la seconde bague élastique (50) s'étend au-delà de l'extrémité de la masse (3), une partie seulement de la bague (50a) étant soumise à une déformation compressive. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde bague est divisible en portions équidistantes (500). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la masse (3) est insérée par moulage avec les bagues (4, 40; 5, 50, 500).