Brevet FR2969236A1 — publié le 20120622

BIELLE DE LIAISON ENTRE UN GROUPE MOTO PROPULSEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE ET UN ELEMENT STRUCTUREL DU VEHICULE AUTOMOBILE DOMAINE TECHNIQUE : L'invention concerne une bielle de liaison entre un groupe moto propulseur (GMP) de véhicule automobile et un élément structurel du véhicule automobile, et plus particulièrement une bielle dite « active ». ETAT DE LA TECHNIQUE : L'invention concerne une bielle de liaison entre un groupe moto propulseur de véhicule automobile et un élément structurel du véhicule automobile, comportant : - un corps de bielle dont une première extrémité comporte un premier trou débouchant pour sa fixation sur le groupe moto propulseur et dont une seconde extrémité comporte un second trou pour sa fixation sur ledit élément structurel ; - et des moyens de commande pour produire des vibrations appliquées au corps de bielle d'amplitude analogue et en opposition de phases aux vibrations transmises au corps de bielle par le groupe moto propulseur , ces moyens de commande comportant un actionneur électromagnétique comprenant un boîtier et un noyau mobiles en translation l'un par rapport à l'autre. Une telle bielle est utilisée pour limiter les déplacements du GMP. Ces déplacements sont essentiellement la rotation du GMP autour de l'axe de rotation du vilebrequin associé au GMP. Ce phénomène est particulièrement important lors des phases d'accélération, ou de demande de couple moteur. Il en résulte une nécessité de rigidifier la bielle afin qu'elle puisse assurer la pérennité de sa fonction de limitation des déplacements. Mais une telle rigidification présente l'inconvénient d'accroître la transmission des vibrations produites par le GMP. Il existe différents moyens permettant de limiter la propagation des vibrations transmises au corps de bielle, et donc à la structure du véhicule, par le groupe moto propulseur. Il est ainsi connu par l'homme du métier d'intégrer un ou plusieurs composants ayant des propriétés limitant la propagation des vibrations, tel que des blocs en matière élastomère, au niveau des fixations du corps de bielle sur le groupe moto propulseur et sur l'élément structurel. L'inconvénient de cette solution est que la filtration des vibrations dépend de l'élasticité du matériau, ce qui implique des montages complexes et des limites dans la filtration des vibrations. Il est également connu d'utiliser une bielle dite active qui utilise un actionneur électromagnétique relié à une vanne, formant ainsi une électrovanne. Cette électrovanne commande l'ouverture d'un réservoir d'air en dépression. L'air en dépression appliqué sur la paroi d'un piston créé une force, et en commandant cette force créée, on peut limiter les vibrations transmises par la bielle. Le problème de cette solution est la limite en fréquence de l'électrovanne et surtout de l'air. Le document US-A1-20070241489 présente un dispositif actif d'absorption des vibrations d'un GMP, comportant un actionneur électromagnétique situé sur le berceau moteur. Ce dispositif comprend des moyens de détection des vibrations, un aimant, une bobine et des moyens de commande de la bobine. Lors du fonctionnement du GMP, le dispositif détecte les vibrations et commande la bobine pour que l'actionneur produise des vibrations de même amplitude, mais en opposition de phase, que celles produites par le GMP. Ce dispositif présente l'inconvénient de ne pas limiter les vibrations transmises par la bielle de liaison à l'élément structurel. PROBLEME TECHNIQUE : Lors du fonctionnement du GMP, la bielle de liaison transmet des vibrations à l'élément structurel du véhicule automobile. Elles se propagent à la caisse du véhicule. Cette propagation des vibrations est à l'origine de nuisances sonores à l'intérieur du véhicule, et également à l'extérieur du véhicule. L'invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant une bielle de liaison active comportant un actionneur électromagnétique, de manière à avoir un maintien du moteur fiable, et une filtration des vibrations aussi bien à basses fréquences qu'à hautes fréquences. Un autre but de l'invention est de proposer une bielle simple à monter sur l'élément structurel, et de pouvoir l'intégrer facilement dans l'environnement du GMP de conception générale connue, en lieu et place d'une bielle de liaison traditionnelle RESUME DE L'INVENTION : Dans ce but, l'invention propose une bielle du type défini plus haut caractérisé en ce que la bielle de liaison comporte un support sur lequel est monté l'actionneur électromagnétique, en ce que la seconde extrémité du corps est reliée au support, et en ce que le boîtier est mobile en translation par rapport au support. Selon des caractéristiques secondaires : - le noyau s'étend axialement hors du boîtier avec chacune de ses deux extrémités opposées qui est bloquée axialement par rapport au support. - le support est relié à la seconde extrémité du corps au moyen d'une tige de liaison qui s'étend à travers le support et à travers le second trou du corps. - la tige s'étend selon un axe orthogonal à l'axe de translation du boîtier. - le support comporte une chape en forme de « U » avec deux joues parallèles traversées par la tige, et en ce que la seconde extrémité du corps s'étend entre les deux joues. - le support comporte deux glissières de guidage en translation du boîtier, et en ce que le boîtier comporte deux plaques transversales opposées d'extrémités dont chacune comporte des orifices de guidage dont chacun est traversé par une glissière de guidage. - les glissières sont fixés entre deux traverses du support, et en ce que chacune des plaques transversales du boîtier est apte à venir en contact avec une traverse associée en vis à vis. -la chape est fixée sur une des traverses. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES : D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée à titre non limitatif. Pour sa compréhension, on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique du principe de montage d'une bielle de liaison avec un groupe moto propulseur et d'un actionneur électromagnétique sur un élément structurel d'un véhicule ; - la figure 2 est une représentation en perspective d'un exemple de réalisation d'une bielle selon l'invention ; - la figure 3 est une et de son support ; - la figure 4 est une figure 3. - la figure 5 est une échelle qui illustre support ; vue en plan de l'actionneur électromagnétique vue en section axiale, selon la ligne 4-4 de la vue en section axiale de détail à plus grande un montage entre un corps de bielle et un Dans la description qui va suivre, pour faciliter sa compréhension ainsi que celle des revendications, on adoptera à titre non limitatif les orientations longitudinale, verticale et transversale selon le repère L, V, T indiqué aux figures. DESCRIPTION DETAILLEE : Comme représenté à la figure 1, un groupe moto propulseur, ou encore appelé GMP 1 d'un véhicule automobile est relié à un élément structurel 3 par un corps de bielle 5. Ce corps de bielle 5 comporte, à une première de ses extrémités 7, un premier trou débouchant 9 pour la fixation du corps 5 sur le GMP 1 et à une seconde extrémité 11 un second trou débouchant 13 pour sa fixation sur l'élément structurel 3. Dans cet exemple, des moyens de commande 15 pour produire des vibrations sont reliés au niveau de la fixation du second trou 13 sur l'élément structurel 3. Ces moyens de commande 15 appliquent au corps de bielle 5 des vibrations d'amplitude analogue et en opposition de phases de celles transmises au corps de bielle 5 par le GMP 1. Ces moyens de commande 15 comportent un actionneur électromagnétique 17, tel que décrit dans la demande de brevet publiée sous la référence FR-A1-2929753, et un support 19 sur lequel est monté l'actionneur électromagnétique 17 qui transmet des vibrations au support 19 et donc à la seconde extrémité 11 du corps 5. Comme représentée à la figure 2, une bielle de liaison 21 comporte, alignés axialement selon l'axe longitudinal L : - le support 19 de l'actionneur électromagnétique 17, - un boîtier 23 de guidage dans lequel est monté l'actionneur électromagnétique 17, - une chape 25 de liaison du support 19 à l'élément structurel 3 et au corps de bielle 5, et - le corps de bielle 5. Description du support : Le support 19, tel que représenté aux figures 2 à 4, comporte deux glissières 27, 29 reliées à leurs extrémités par deux traverses 31, 33. Le boîtier 23 comporte, également, quatre orifices de guidage 35. Ces orifices de guidage 35 sont symétriques deux à deux selon l'axe longitudinal L et l'axe transversal T. Les deux glissières 27, 29 s'étendent, sensiblement, parallèlement à l'axe longitudinal L et sont aptes à recevoir les orifices de guidage 35 du boîtier 23. La surface externe convexe, des glissières 27, 29, est complémentaire en forme et en taille aux orifices de guidage 35 situés sur le boîtier 23. Ces glissières 27, 29 ont, sensiblement, une forme de cylindre creux. Les glissières 27, 29 comportent, à chacune de leurs extrémités, un filet interne apte à coopérer avec une vis 37. Cette combinaison de glissières 27, 29 et d'orifices de guidage 35 permet au boîtier 23 de pouvoir coulisser selon l'axe A par rapport au support et donc par rapport au noyau mobile qui est bloqué par rapport au support. Les glissières 27, 29 et les traverses 31, 33 sont fixées l'une par rapport à l'autre par les vis 37. A cet effet, des traverses 31, 33 comportent chacune deux trous débouchant filetés (non représenté pour des questions de clarté) situés en regard des glissières 27, 29. Les vis 37 sont insérées par les trous débouchant filetés les traverses 31, 33 et viennent coopérer avec le filet correspondant à l'extrémité de la glissière 27, 29 en contact avec la traverse 31, 33. Les glissières 27, 29 sont situées, une fois fixées aux traverses 31, 33, dans un même plan, défini par les axes longitudinal L et transversal T, et sont situées de part et d'autre du boîtier 23. Par ailleurs, chacune des traverses 31, 33 comporte un trou (non représenté) débouchant, sensiblement situé en leur milieu. Ces trous comportent un filetage apte à recevoir, respectivement, chacun une vis 41. Ces vis 41 sont destinées à bloquer les extrémités axiales opposées d'un noyau mobile de l'actionneur électromagnétique 17 aux traverses 31, 33. La transmission des déplacements de l'actionneur électromagnétique au support 19 est décrite plus en détail dans la suite du document. De plus, l'une des traverses 31 comporte quatre trous débouchant pour la fixation de la chape 25 sur le support 19. Description des liaisons support/ corps : Comme représenté aux figures 2 à 5, la chape 25 a, sensiblement, une forme de « U ». La chape 25 comporte deux joues 43, 45 parallèles entre elles et s'étendant selon l'axe longitudinal L. Ces deux joues 43, 45 comportent chacune un orifice 49 situé en regard l'un de l'autre et sont reliées par une paroi de fond 47 s'étendant orthogonalement aux joues 43, 45. Ces orifices 49 sont destinés à recevoir une tige 51 de liaison entre la chape 25, le second trou débouchant 13 du corps de bielle 5 et l'élément structurel 3. Cette tige 51 s'étend, principalement, selon l'axe transversal T. La paroi de fond comporte quatre orifices débouchant (non référencés) pour la fixation de la chape 25 sur le support 19. Dans l'exemple illustré à la figure 2 et 3, la fixation est obtenu par serrage de boulons 50. Description de l'actionneur : Comme représenté à la figure 4, l'actionneur électromagnétique 17, est constitué d'une bobine 53, de deux aimants permanents 55, 57, d'un élément mobile appelé noyau 59, et le boîtier 23 de guidage. L'actionneur magnétique 17 est sensiblement cylindrique, de révolution d'axe A. Le noyau 59 est, lorsqu'il n'est pas fixé au support 19, mobile en translation par rapport au boîtier 23 et aux éléments fixés dans ce boîtier 23, suivant un axe longitudinal A parallèle à l'axe longitudinal L. Le noyau 59 est sensiblement cylindrique, de révolution d'axe A. Le noyau comporte des extrémités 61 en saillies s'étendant selon l'axe A. Ces extrémités 61 en saillies sont destinées à permettre le blocage en translation du noyau 59 par rapport au support 19. Le boîtier 23 comporte deux plaques 60, 62 transversales de fermeture du boîtier parallèles entres elles et s'étendant orthogonalement par rapport à l'axe A. Ces plaques transversales 60,62 comportent deux orifices (non référencés pour des raisons de clarté) situés en vis-à-vis et aptes à être traversés avec jeu par les extrémités 61 en saillies du noyau 59. Le boîtier 23 comporte, en outre, une ouverture 63 permettant de relier un générateur de courant (non représenté), situé à l'extérieur du boîtier 23, à la bobine 53 par des fils électrique (non représentés), ainsi qu'une canalisation d'arrivée et une canalisation de sortie d'air comprimé (non représentées). L'air comprimé entrant dans le boîtier 23 est destiné à refroidir l'intérieur du boîtier 23. Boîtier mobile qui aqit sur le support : Comme représenté à la figure 4, les extrémités en saillies 61 du noyau 59 sont serrées axialement par les vis 41 de sorte que le noyau 59 ne puisse pas se déplacer. Du fait que les traverses 31, 33 soient reliées entre elles par les glissières 27, 29, l'intégralité des déplacements et des vibrations sont transmis à la chape 25 reliée à la traverse 31 et par suite à l'élément structurel 3 et au corps de bielle 5. Lorsque la bobine 53 est alimentée, elle applique, avec les deux aimants permanents 55, 57 un champ magnétique au noyau 59. L'orientation de cette force est déterminée par le sens du courant parcourant la bobine 53 et la valeur de cette force est déterminée par la valeur du courant parcourant la bobine 53. Le champ magnétique produit impose un déplacement relatif entre le noyau 59 et la bobine 53 selon l'axe A. Cependant, comme le noyau 59 est bloqué en translation, car comme indiqué plus haut ces extrémités 61 en saillies sont bloquées par les vis 41, le champ électromagnétique produit impose un déplacement du boîtier 23 par l'intermédiaire de la bobine 53. En d'autres termes, le champ électromagnétique produit impose un déplacement relatif entre le noyau 59 et la bobine 53. Le noyau 59 étant bloqué en translation et la bobine 53 étant solidaire du boîtier 23, c'est donc le boîtier 23 qui se déplace le long des glissières 27, 29 par l'intermédiaire de la bobine 53, laquelle est fixée au boîtier 23, et grâce à la combinaison orifices de guidage 35/ glissières 27, 29. Ainsi, il est possible de déplacer le boîtier 23 selon son axe A en changeant le sens du courant dans la bobine 53 et de le faire vibrer de manière plus ou moins importante. Par ailleurs, des butées, sous forme de quatre anneaux 58 en caoutchouc, sont disposées sur les glissières 27, 29, en contact avec les traverses 31, 33 de façon à limiter le mouvement en translation du boîtier 23 sur les glissières 27, 29, tout en amortissant le contact avec lesdites traverses 31, 33. Le déplacement du boîtier 23 peut ainsi s'effectuer sur une distance D. La figure 4 représente une situation où le débattement du boîtier 23 peut s'effectuer aussi bien vers la traverse 31 que la traverse 33, sur une distance égale à D/2. Ainsi, le boîtier 23 agit comme un « batteur » qui vient alternativement en contact sur les traverses opposées avec interposition de quatre anneaux 58 en caoutchouc. Selon un mode de réalisation non représenté, il est envisageable de visser les vis 41 à l'aide d'une clé dynamométrique. Ce procédé de montage permet d'assurer une bonne répétabilité et une automatisation du système. Les moyens de commande comportent, en outre, un calculateur (non représenté) apte à commander le générateur de courant relié à la bobine 53 de l'actionneur électromagnétique 17. Le calculateur comporte des moyens de mémorisation d'une cartographie (non représenté) permettant de déterminer la consigne de la valeur et du signe du courant à appliquer à la bobine 53. Cette cartographie reçoit en entrée la valeur du régime moteur, de la charge moteur qui est connue par la position de la pédale et la position du vilebrequin. Variante du mode de réalisation : Comme représenté à la figure 5, et afin de réduire les vibrations transmises le second trou 13 comporte sur sa surface interne concave 80 une couche d'élastomère 82. L'invention peut, selon un mode de réalisation non représenté, comporter à la place d'un générateur de courant un générateur de tension. Selon une variante non représentée, le support 19 est fixé directement sur l'élément structurel 3 par l'intermédiaire de l'une de ses traverses 31, 33 par un système de fixation du type vis écrou ou collier de serrage. Selon un autre exemple non représenté, on peut avoir un montage déporté de la chape 25 sur l'élément structurel 3 par rapport au corps de bielle 5. Pour se faire, il faut tenir compte du temps de propagation des vibrations dans l'élément structurel 3. REVENDICATIONS1. Bielle de liaison (21) entre un groupe moto propulseur (1) de véhicule automobile et un élément structurel (3) du véhicule automobile, comportant : -un corps de bielle (5) dont une première extrémité (7) comporte un premier trou débouchant (9) pour sa fixation sur le groupe moto propulseur (1) et dont une seconde extrémité (Il) comporte un second trou (13) pour sa fixation sur ledit élément structurel (3) ; -et des moyens de commande (15) pour produire des vibrations appliquées au corps de bielle (5) d'amplitude analogue et en opposition de phases aux vibrations transmises au corps de bielle (5) par le groupe moto propulseur (1), ces moyens de commande (15) comportant un actionneur électromagnétique (17) comprenant un boîtier (23) et un noyau (59) mobiles en translation l'un par rapport à l'autre, caractérisée en ce que la bielle de liaison (21) comporte un support (19) sur lequel est monté l'actionneur électromagnétique (17), en ce que la seconde extrémité (Il) du corps (5) est reliée au support (19), et en ce que le boîtier (23) est mobile en translation par rapport au support (19). 2. Bielle de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau (59) s'étend axialement hors du boîtier (23) avec chacune de ses deux extrémités opposées qui est bloquée axialement par rapport au support (19). 3. Bielle de liaison selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le support (19) est relié à la seconde extrémité (11) du corps (5) au moyen d'une tige de liaison (51) qui s'étend à travers le support (19) et à travers le second trou (13) du corps (5). 4. Bielle de liaison selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tige (51) s'étend selon un axe orthogonal à l'axe de translation du boîtier (23). 5. Bielle de liaison selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le support (19) comporte deux glissières (27, 29) de guidage en translation du boîtier (23), et en ce que le boîtier (23) comporte deux plaques transversales (60, 62) opposées d'extrémités dont chacune 10comporte des orifices de guidage (35) dont chacun est traversé par une glissière (27, 29) de guidage. 6. Bielle de liaison selon la revendication 5, caractérisé en ce que les glissières (27, 29) sont fixés entre deux traverses (31, 33) du support (19), et en ce que chacune des plaques transversales (60, 62) du boîtier est apte à venir en contact avec une traverse associée en vis à vis. 7. Bielle de liaison selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support (19) comporte une chape (25) en forme de « U » avec deux joues (43, 45) parallèles traversées par la tige (51), et en ce que la seconde extrémité (Il) du corps (5) s'étend entre les deux joues (43, 45). 8. Bielle de liaison selon la revendication 7, caractérisé en ce que la chape (25) est fixée sur une des traverses (31, 33). 9. Bielle de liaison selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le support (19) est fixé, par l'intermédiaire de l'une de ses traverses (31, 33), à l'élément structurel (3).