FR2549559A1 - Amortisseur d'oscillations pour l'amortissement de masses tournantes - Google Patents

Amortisseur d'oscillations pour l'amortissement de masses tournantes Download PDF

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Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN AMORTISSEUR D'OSCILLATIONS EN ROTATION DE MASSES TOURNANTES, NOTAMMENT DU VILEBREQUIN D'UN MOTEUR A PLUSIEURS CYLINDRES. L'AMORTISSEUR COMPREND UNE PARTIE PRIMAIRE1 ET UNE PARTIE SECONDAIRE2 ENTRE LESQUELLES EST DISPOSE UN ELEMENT INTERCALAIRE ELASTIQUE, DE PREFERENCE EN CAOUTCHOUC; IL EST PREVU AU MOULAGE DANS LA PARTIE SECONDAIRE2 DES CANAUX D'AIR DE REFROIDISSEMENT5 QUI SONT ORIENTES DANS UNE DIRECTION AXIALE, EN ETANT DISPOSES SUR TOUTE LA PERIPHERIE DE LA PARTIE SECONDAIRE2 A PROXIMITE DE LA COUCHE DE CAOUTCHOUC3 RELIANT LES DEUX PARTIES.

Description

La présente invention concerne un amortisseur d'oscillations pour
l'amortissement de masses tournantes, qui se compose d'une partie primaire pouvant être montée sur un arbre, notamment le vilebrequin d'un moteur à combus5 tion interne à plusieurs cylindres, et d'une partie secondaire placée dans une direction radiale et reliée à la partie
primaire par l'intermédiaire d'un moyen élastique d'amortissement, de préférence du caoutchouc.
Un tel amortisseur d'oscillations de rotation est 10 par exemple connu d'après la demande de brevet allemand DE-OS 25 37 390 Il se compose d'un volant annulaire ( également appelé partie secondaire), d'un flasque (également appelé partie primaire) et d'une couche intermédiaire de caoutchouc La partie primaire est boulonnée solidement sur le vilebrequin et la partie secondaire est agencée sous forme d'une poulie à courroie trapézo 5 dale pour l'entraînement de machines auxiliaires La liaison élastique par l'intermédiaire du caoutchouc s'effectue sans liaison dans cet amortisseur, c'est-à-dire que la partie primaire et la partie secondaire 20 sont rdeiées entre elles avec conjugaison de forces par compression La fonction de l'amortisseur est d'amortir les
oscillations en rotation du vilebrequin.
Afin que l'amortisseur n'entre pas en action déjà dans un domaine d'amplitudes d'oscillations non dangereuses 25 (augmentation inutile de température), la résonance de
l'amortisseur est accordée sur celle du système à amortir.
Cela est obtenu par un dimensionnement approprié des masses de la partie secondaire et du caoutchouc Un amortisseur de ce type commence ainsi à opérer seulement lors de l'apparition 30 de vitesses de résonance L'amortissement des amplitudes de résonance est alors basé sur l'action suivante: Dans le cas d'une torsion relative de la partie secondaire par rapport à la partie primaire, la couche intercalaire de caoutchouc se déforme et absorbe de cette manière, 35 grâce à sa capacité d'amortissement, une certaine partie de l'énergie d'oscillations qui lui est transmise Il en résulte une augmentation de température de la couche intermédiaire de caoutchouc L'énergie convertie en chaleur est évacuée du vilebrequin de moteur à amortir, ce qui réduit ses amplitudes d'oscillation. La capacité d'amortissement de la couche de caoutchouc est basée sur l'exploitation de l'amortissement du matériau et elle est obtenue par le fait que la déformation d'un matériau ne s'effectue jamais de façon purement élastique, c'est-à-dire que la quantité d'énergie récupérée lors de la décharge est toujours plus petite que celle introduite lors
de la déformation.
Comme paramètre caractéristique de déformation, on utilise l'amortissement proportionnel et la lettre y: énergie convertie en chaleur pendant une oscillation énergie de modification de forme emmagasinée pour l'amplitude maximale La valeur d'amortissement -fj devrait être aussi grande que possible D'après des résultats de mesure, on sait que, pour un amortisseur donné, i est d'autant plus grand
que la température d'amortisseur est plus faible.
On rencontre des valeurs limites lorsque la quantité 20 de chaleur engendrée par l'amortisseur ainsi que la quantité de chaleur provenant du vilebrequin chaud ne sont plus suffisamment évacuées de sorte qu'il s'établit dans l'amortisseur des températures excessivement élevées Il en résulte un durcissement prématuré de la couche de caoutchouc, la formation de
fissures et en conséquence la durée de service de l'amortisseur est considérablement raccourcie.
En particulier pour des moteurs diésel de camions de grande puissance, il s'est avéré de plus en plus qu'il peut
devenir impossible d'utiliser un amortisseur à caoutchouc à 30 cause des hautes températures s'établissant dans les composants.
Pour remédier à cet inconvénient, il est déjà connu de ménager dans la partie primaire des ouvertures de passage d'air de refroidissement orientées approximativement radiale35 ment vers l'extérieur et débouchant dans la zone de la ou des parties secondaires et de former sur la partie secondaire des nervures de refroidissement ( brevet CH-631 528) Indépendamment du fait qu'il s'agit dans ce cas d'un amortisseur d'une autre conception, de grandes ouvertures ménagées dans la partie primaire et nécessaires pour un bon refroidissement présentent en correspondance l'inconvénient de réduire la résistance du moyeu de la partie primaire tournante ( risque de rupture du moyeu) En outre, de telles ouvertures sont souvent recouvertes par des auxiliaires de plus grand
diamètre, par exemple des ventilateurs Il est alors nécessaire de ménager également les trous de passage d'air de refroidissement dans le moyeu du ventilateur, ce qui se traduit par 10 des frais supplémentaires.
Afin d'éviter ces problèmes de résistance et d'être également constamment assuré d'un refroidissement suffisant, il est également possible d'augmenter les dimensions Grace à la plus grande surface de la partie secondaire, plus de chaleur 15 est alors évacuée Une telle mesure n'est cependant pas toujours
possible pour des raisons d'encombrement et de poids.
L'invention a en conséquence pour but d'assurer, pour un amortisseur d'oscillations du type défini ci-dessus, en tenant compte des points de vue de réduction d'encombrement 20 et de résistance suffisante, un refroidissement toujours plus
sûr et efficace.
Selon l'invention, le problème est résolu en ce que dans la partie secondaire sont formés au moulage des canaux d'air de refroidissement qui sont orientés dans une direction 25 axiale et qui sont disposés sur toute la périphérie de la
partie secondaire.
Le problème posé initialement est résolu intégralement par ces caractéristiques Grace aux canaux d'air de refroidissement qui sont placés dans des positions aussi rapprochées que possible de l'élément intermédiaire élastique d'amortissement, la chaleur est évacuée directement sur le
lieu de production ( périphérie de la couche de caoutchouc).
Selon une autre caractéristique de l'inytion, les canaux d'air de refroidissement sont élargis en forme d'entonnoir à l'entrée Ainsi les conditions d'introduction
d'écoulement sont améliorées.
Du fait que les canaux débouchent -à une extrémité de diamètre élargi, il se produit par suite de la plus grande
vitesse d'écoulement de l'air un effet additionnel d'aspiration dans le canal d'air de refroidissement.
Il est également avantageux de définir les sections ( largeur et hauteur) des canaux d'air de refroidissement en accord avec les lois connues de la mécanique des fluides. Les considérations de résistance ne sont pas négligées dans le cas d'une augmentation de la section du canal de refroidissement Ainsi il est prévu des nervures de soutien dans les canaux d'air de refroidissement dont la section est agrandie Selon une variante de l'invention, il est prévu sur le côté frontal de la partie secondaire, entre les sorties des canaux d'air de refroidissement comme cela est connu en soi des nervures de refroidissement dirigées radialement Ces nervures de refroidissement, qui peuvent avoir un profil rectiligne ou bien un profil incurvé dans le sens de rotation vers l'avant ou vers l'arrière, assurent en coopération avec les canaux d'air de refroidissement une évacuation directe, suffisante et plus sure de la chaleur à partir de la zone
de la couche de caoutchouc.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description,
donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale de l'amortisseur 25 faite suivant la ligne I-I de la figure 2, la figure 2 est une vue en plan de l'amortisseur faite dans la direction de la flè-che x de la figure 1, et la figure 3 est une partie d'une vue en plan correspondant à
un autre exemple de réalisation.
L'amortisseur d'oscillations en rotation représenté sur les figures 1 et 2 se compose de la partie primaire 1, qui est agencée sous forme d'une bride et qui est boulonnée sur le vilebrequin, et de la partie secondaire 2 qui est agencée sous forme d'une poulie à courroie trapézoïdale pour l'entratnement 35 de machines auxiliaires Entre ces deux parties est situé un élément intercalaire élastique d'amortissement 3 formé de caoutchouc Celui-ci est simplement comprimé entre les deux
parties 1, 2.
Selon l'invention, des canaux d'air de refroidissement 5 sont formés au moulage dans la partie secondaire 2 en etant répartis sur toute la périphérie et en étant disposés à proximité de la couche de caoutchouc 3 entre la partie primaire 1 et la partie secondaire 2 Les entrées 5 a de ces
canaux d'air de refroidissement 5 sont chacune élargies en forme d'entonnoir En outre les canaux 5 s'étendent radialement vers l'extérieur en direction de la sortie 5 b.
Sur le côté frontal, il est prévu sur la partie 10 secondaire 2, à avoir entre les sorties 5 b des canaux d'air de refroidissement 5, des nervures de refroidissement 7 orientées radialement et de profil rectiligne En outre la partie primaire 1 comporte de petits trous additionnels
4 de passage d'air de refroidissement, qui peuvent cependant 15 être complètement supprimés suivant les circonstances.
La figure 3 représente une variante de l'amortisseur des figures 1 et 2 Dans ce mode de réalisation, les canaux d'air de refrddissement 5 ont une section de passage plus grande que sur la fig 2 Par moulage de nervures de soutien 20 6 ( pour des raisons de résistance) dans le canal 5, il se produit dans ce cas une division en deux canaux 5 ', 5 " Ainsi la section des canaux de refroidissement est augmentée d'environ 20 % par rapport aux canaux de la fig 2 Les deux canaux 5 ', 5 " comportent une entrée commune 5 a Par ce moyen, 25 on diminue l'épaisseur de paroi sur la périphérie intérieure
de la partie secondaire.

Claims (7)

REVENDICATIONS
1 Amortisseur d'oscillations pour l'amortissement de masses tournantes, qui se compose d'une partie primaire pouvant être montée sur un arbre, notamment le vilebrequin 5 d'un moteur à combustion interne à plusieurs cylindres, et d'une partie secondaire placée dans une direction radiale et reliée à la partie primaire par l'intermédiaire d'un moyen élastique d'amortissement, de préférence du caoutchouc, caractérisé-en ce que des canaux d'air de refroidissement ( 5) sont formés au moulage dans la partie secondaire ( 2), ces canaux étant orientés dans une direction axiale et étant
répartis sur toute la périphérie de la partie secondaire ( 2).
2 Amortisseur d'oscillations selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux d'air de refroidissement 15 ( 5) sont disposés à proximité de l'élément intermédiaire
élastique d'amortissement ( 3).
3 Amortisseur d'oscillations selon les revendications
1 et 2, caractérisé en ce que les canaux d'air de refroidissement ( 5) sont élargis en forme d'entonnoir à l'entrée ( 5 a). 20 4 Amortisseur d'oscillations selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les canaux d'air de
refroidissement ( 5) sont orientés radialement vers l'extérieur
en direction de la sortie ( 5 b).
Amortisseur d'oscillations selon l'une des revendica25 tions 1 à 4, caractérisé en ce que les sections des canaux d'air de refroidissement ( 5) sont définies conformément aux
lois connues de la mécanique des fluides.
6 Amortisseur d'oscillations selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les canaux d'air de 30 refroidissement ( 5) agrandis en section sont divisés en
plusieurs canaux ( 5 ', 5 ") par des nervures de soutien ( 6)
formées au moulage.
7 Amortisseur d'oscillations selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il est prévu du côté frontal 35 sur la partie secondaire ( 2), entre les sorties ( 5 b) des
canaux d'air de refroidissement ( 5), comme cela est connu en
soi, des nervures de refroidissement ( 7) orientées radialement.
8 Amortisseur d'oscillations selon la revendication 7, caractérisé en ce que les nervures de refroidissement
( 7) ont un profil rectiligne ou bien un profil incurvé dans le sens de rotation vers l'avant ou vers l'arrière.
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