FR3074863A1 - CLUTCH ACTUATOR - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un actionneur (1) pour système d'embrayage de véhicule automobile, l'actionneur (1) comprenant un moteur électrique (4) logé dans une carcasse (5), un mécanisme réducteur relié au moteur électrique, un carter (2) recevant le mécanisme réducteur et un couvercle (3) destiné à être fixé au carter (2), au moins un élément parmi la carcasse (5), le carter (2), le couvercle (3) est constitué et/ou est revêtu par un matériau composite feuilleté (10, 20) comprenant au moins deux couches de matériau et dont au moins une des couches est réalisée dans un matériau viscoélastique.The invention relates to an actuator (1) for a motor vehicle clutch system, the actuator (1) comprising an electric motor (4) housed in a carcass (5), a reduction mechanism connected to the electric motor, a housing ( 2) receiving the gear mechanism and a cover (3) to be fixed to the housing (2), at least one of the carcass (5), the housing (2), the cover (3) is constituted and / or is coated with a laminated composite material (10, 20) comprising at least two layers of material and at least one of which is made of a viscoelastic material.
Description
La présente invention concerne un actionneur d’embrayage, notamment pour un système de transmission d’un véhicule automobile.The present invention relates to a clutch actuator, in particular for a transmission system of a motor vehicle.
L'invention s'applique notamment, mais non exclusivement, à l'actionnement d'un système d’embrayage simple ou double dont l'état au repos peut être normalement embrayé ou normalement débrayé, à l'actionnement d'un synchroniseur de boîte de vitesses pour transmission manuelle, à l'actionnement d'une boîte de vitesses robotisée, à l'actionnement d'une boîte de vitesses manuelle à double embrayage, ou encore à l'actionnement d'un embrayage de couplage d'un moteur thermique avec une machine électrique lorsque ces deux derniers font partie d'une chaîne de propulsion d'un véhicule hybride.The invention applies in particular, but not exclusively, to the actuation of a single or double clutch system whose idle state can be normally engaged or normally disengaged, to the actuation of a gearbox synchronizer for manual transmission, for the actuation of a robotic gearbox, for the actuation of a manual gearbox with double clutch, or even for the actuation of a coupling clutch of a thermal engine with an electric machine when the latter two are part of a propulsion chain of a hybrid vehicle.
L'actionneur d’embrayage permet de passer d’un état embrayé, dans laquelle le système de transmission permet la transmission d’un couple ou d’un mouvement, à un état débrayé, dans laquelle une telle transmission n’est pas effectuée. L’actionneur d’embrayage permet également de maintenir le système dans l’état embrayé ou débrayé.The clutch actuator makes it possible to pass from a engaged state, in which the transmission system allows the transmission of a torque or a movement, to a disengaged state, in which such a transmission is not carried out. The clutch actuator also keeps the system in the engaged or disengaged state.
Le document WO2015/090316 divulgue un actionneur d’embrayage comportant une carter, un moteur électrique monté dans le carter et dont l’axe de sortie est couplé en rotation à un premier pignon d’un mécanisme réducteur, un dispositif de transformation de mouvement de type roto-linéaire comportant une vis portant un second pignon engrenant avec le premier pignon et comportant un écrou. L’écrou coopère avec la vis et est couplé à la fois en rotation et en translation avec un organe de poussée. L’organe de poussée permet d’actionner le déplacement d’un piston d’un maître-cylindre, de façon à pouvoir déplacer un volume d’huile.Document WO2015 / 090316 discloses a clutch actuator comprising a casing, an electric motor mounted in the casing and the output axis of which is coupled in rotation to a first pinion of a reduction mechanism, a movement transformation device of roto-linear type comprising a screw carrying a second pinion meshing with the first pinion and comprising a nut. The nut cooperates with the screw and is coupled both in rotation and in translation with a thrust member. The thrust member makes it possible to actuate the displacement of a piston of a master cylinder, so as to be able to displace a volume of oil.
La rotation de l’axe du moteur entraîne ainsi le déplacement du piston, par l’intermédiaire des pignons et du dispositif de transformation de mouvement.The rotation of the axis of the engine thus causes the displacement of the piston, by means of the pinions and the movement transformation device.
Un tel actionneur est dit hydrostatique en ce qu’il permet le déplacement d’un volume de fluide, sans toutefois générer un débit de fluide hydraulique, le volume de fluide restant en effet quasiment inchangé dans le temps.Such an actuator is said to be hydrostatic in that it allows the displacement of a volume of fluid, without however generating a flow rate of hydraulic fluid, the volume of fluid effectively remaining almost unchanged over time.
Un problème lié aux actionneurs d’embrayage concerne les vibrations et bruits qu'ils peuvent produire notamment au niveau du mécanisme réducteur. En effet, l'acoustique apparaît comme un élément de confort essentiel dans les véhicules automobiles actuels de sorte qu'il devient nécessaire d'empêcher la transmission des vibrations et sons produits par un actionneur de se transmettre aux autres éléments du véhicule et notamment à l'habitacle. Pour cela, il convient de découpler mécaniquement et acoustiquement l’actionneur du reste du véhicule de manière à isoler les vibrations et le bruit de l’actionneur. Un des objectif de l’invention est de réduire la bruyance de l’actionneur afin d’arriver à un niveau de bruit de l’ordre de 55 à 60 dB(A) à 1 mètre.A problem with clutch actuators concerns the vibrations and noises they can produce, particularly in the reduction mechanism. In fact, acoustics appear to be an essential element of comfort in current motor vehicles, so that it becomes necessary to prevent the transmission of vibrations and sounds produced by an actuator from being transmitted to the other elements of the vehicle and in particular to the vehicle. cabin. For this, it is necessary to mechanically and acoustically decouple the actuator from the rest of the vehicle so as to isolate the vibrations and noise from the actuator. One of the objectives of the invention is to reduce the noise of the actuator in order to arrive at a noise level of the order of 55 to 60 dB (A) at 1 meter.
L'une des solutions connues pour surmonter ce problème est l'utilisation de plots amortisseurs positionnés à l’interface entre l’actionneur et la structure du véhicule.One of the known solutions for overcoming this problem is the use of shock absorbing pads positioned at the interface between the actuator and the vehicle structure.
Cependant, il se peut que la réduction des vibrations procurée par les plots amortisseurs soit insuffisante par rapport à la réduction désirée. En effet, les plots amortisseurs ne permettent d'atténuer que le bruit dit solidien dû à la transmission des vibrations par l’actionneur ou les supports de l’actionneur.However, it may be that the reduction in vibrations provided by the damping pads is insufficient compared to the desired reduction. In fact, the damping pads only attenuate the so-called solidary noise due to the transmission of vibrations by the actuator or the actuator supports.
Afin de surmonter au moins partiellement ces inconvénients, la présente invention concerne un actionneur pour système d’embrayage de véhicule automobile, l’actionneur comprenant un moteur électrique logé dans une carcasse, un mécanisme réducteur relié au moteur électrique, un carter recevant le mécanisme réducteur et un couvercle destiné à être fixé au carter, au moins un élément parmi la carcasse, le carter, le couvercle est constitué et/ou est revêtu par un matériau composite feuilleté comprenant au moins deux couches de matériau et dont au moins une des couches est réalisée dans un matériau viscoélastique.In order to at least partially overcome these drawbacks, the present invention relates to an actuator for a motor vehicle clutch system, the actuator comprising an electric motor housed in a carcass, a reduction mechanism connected to the electric motor, a casing receiving the reduction mechanism. and a cover intended to be fixed to the casing, at least one element among the carcass, the casing, the cover is made and / or is coated with a laminated composite material comprising at least two layers of material and of which at least one of the layers is made of viscoelastic material.
L'utilisation d'une carcasse et/ou d'un carter et/ou d'un couvercle constitué ou revêtu par un matériau composite feuilleté comprenant une couche réalisée dans un matériau viscoélastique permet de réaliser une isolation acoustique et/ou un découplage vibratoire de l’actionneur par rapport au reste du véhicule.The use of a carcass and / or of a casing and / or of a cover constituted or coated by a laminated composite material comprising a layer made of a viscoelastic material makes it possible to achieve acoustic insulation and / or vibration decoupling of the actuator relative to the rest of the vehicle.
On appelle matériau viscoélastique un matériau avec un fort coefficient d'amortissement sur une certaine plage fréquentielle. Le matériau élastique peut être un polymère, par exemple un élastomère.A viscoelastic material is a material with a high damping coefficient over a certain frequency range. The elastic material can be a polymer, for example an elastomer.
Dans le cas ou au moins un des éléments parmi la carcasse, le carter, le couvercle est constitué par un matériau composite feuilleté, cela signifie que la structure de ces éléments est réalisée en matériau composite feuilleté.In the case where at least one of the elements among the carcass, the casing, the cover is made of a laminated composite material, this means that the structure of these elements is made of laminated composite material.
Selon une particularité de l’invention, le matériau viscoélastique peut être pulvérisé ou surmoulé sur au moins l’un des éléments parmi la carcasse, le carter, le couvercle.According to a feature of the invention, the viscoelastic material can be sprayed or overmolded on at least one of the elements among the carcass, the casing, the cover.
Selon un autre aspect de l’invention, le matériau viscoélastique peut être pulvérisé ou surmoulé sur la surface externe d’au moins l’un des éléments parmi la carcasse, le carter, le couvercle.According to another aspect of the invention, the viscoelastic material can be sprayed or overmolded on the external surface of at least one of the elements among the carcass, the casing, the cover.
Selon encore un autre aspect de l’invention, le matériau viscoélastique peut être pulvérisé ou surmoulé sur la surface interne d’au moins l’un des éléments parmi la carcasse, le carter, le couvercle.According to yet another aspect of the invention, the viscoelastic material can be sprayed or overmolded on the internal surface of at least one of the elements among the carcass, the casing, the cover.
Dans le cas ou au moins un des éléments parmi la carcasse, le carter, le couvercle est revêtu par un matériau composite feuilleté, cela signifie le matériau composite feuilleté est réalisé sous la forme d’au moins une plaque isolante rapportée sur au moins l’un des éléments parmi la carcasse, le carter, le couvercle.In the case where at least one of the elements among the carcass, the casing, the cover is coated with a laminated composite material, this means the laminated composite material is produced in the form of at least one insulating plate attached to at least the one of the elements among the carcass, the casing, the cover.
Selon un autre aspect de l’invention, le matériau composite feuilleté comprend au moins trois couches de matériau,According to another aspect of the invention, the laminated composite material comprises at least three layers of material,
Selon une autre caractéristique de l’invention, le matériau composite feuilleté comprend une première couche externe et une deuxième couche externe et au moins une couche intermédiaire en matériau viscoélastique.According to another characteristic of the invention, the laminated composite material comprises a first external layer and a second external layer and at least one intermediate layer of viscoelastic material.
La première couche externe et la deuxième couche externe permettent de maintenir la couche intermédiaire en matériau viscoélastique et d’apporter une raideur statique et dynamique à l’ensemble.The first outer layer and the second outer layer maintain the intermediate layer of viscoelastic material and provide static and dynamic stiffness to the whole.
Selon un autre aspect, le rapport entre l’épaisseur de la couche intermédiaire et celle de la première couche externe ou de la deuxième couche externe la moins épaisse sera comprise entre 0,03 et 0,6.According to another aspect, the ratio between the thickness of the intermediate layer and that of the first outer layer or of the thinner second outer layer will be between 0.03 and 0.6.
Selon un aspect supplémentaire, la première couche externe et la deuxième couche externe ont des épaisseurs différentes.In a further aspect, the first outer layer and the second outer layer have different thicknesses.
L'utilisation de couches de matériau d'épaisseurs différentes permet d’optimiser la filtration des vibrations dans une gamme de fréquence plus étendue.The use of layers of material of different thicknesses optimizes the filtration of vibrations in a wider frequency range.
Selon un aspect additionnel, l'une des couches externes est au moins deux fois plus épaisse que l'autre.In an additional aspect, one of the outer layers is at least twice as thick as the other.
Selon un aspect de l’invention, le matériau viscoélastique a un facteur d'amortissement tangente δ supérieur à 0,1 à 200Hz dans une plage de température comprise entre 20°C et 100°C pour une sollicitation de type actionneur d’embrayage.According to one aspect of the invention, the viscoelastic material has a tangent damping factor δ greater than 0.1 at 200 Hz in a temperature range between 20 ° C and 100 ° C for a stress on the clutch actuator type.
Selon un autre aspect de l’invention, au moins une des couches externes est métallique.According to another aspect of the invention, at least one of the outer layers is metallic.
L'utilisation d'une couche métallique permet de filtrer également les ondes électromagnétiques et d'améliorer la compatibilité électromagnétique entre l’actionneur d’embrayage et le reste du véhicule.The use of a metal layer also filters electromagnetic waves and improves electromagnetic compatibility between the clutch actuator and the rest of the vehicle.
Selon un aspect supplémentaire, au moins une des couches de matériau est en acier ou en aluminium ou en alliage acier/aluminium ou en plastique dur.In a further aspect, at least one of the material layers is steel or aluminum or a steel / aluminum alloy or hard plastic.
Selon un aspect additionnel, le couvercle est fixé au carter et ferme un logement du carter dans lequel est placé le mécanisme réducteur. Le couvercle peut également assurer une étanchéité acoustique, par exemple par le biais d'un joint disposé entre le carter et le couvercle.According to an additional aspect, the cover is fixed to the casing and closes a housing of the casing in which the reduction mechanism is placed. The cover can also provide an acoustic seal, for example by means of a seal arranged between the casing and the cover.
L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de deux modes de réalisation particulier de l’invention, donné uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux figures annexées.The invention will be better understood, and other objects, details, characteristics and advantages thereof will appear more clearly during the following description of two particular embodiments of the invention, given solely by way of illustration and without limitation. , with reference to the appended figures.
- la figure 1 est une vue en perspective d’un actionneur d’embrayage selon un premier mode de réalisation de l’invention,FIG. 1 is a perspective view of a clutch actuator according to a first embodiment of the invention,
- la figure 2 est un schéma en coupe selon l'épaisseur d'un matériau composite feuilleté selon le premier mode de réalisation,FIG. 2 is a diagram in section along the thickness of a laminated composite material according to the first embodiment,
- la figure 3 est une vue en perspective d’un actionneur d’embrayage selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,FIG. 3 is a perspective view of a clutch actuator according to a second embodiment of the invention,
- la figure 4 est un schéma en coupe selon l'épaisseur d'un matériau composite feuilleté selon le deuxième mode de.- Figure 4 is a sectional diagram along the thickness of a laminated composite material according to the second mode.
Sur toutes les figures, les éléments ayant des fonctions identiques portent les mêmes numéros de référence.In all the figures, the elements having identical functions bear the same reference numbers.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations.The following embodiments are examples. Although the description refers to one or more embodiments, this does not necessarily mean that each reference relates to the same embodiment, or that the characteristics apply only to a single embodiment. Simple features of different embodiments can also be combined to provide other embodiments.
La figure 1 représente une vue en perspective d’un actionneur d’embrayage 1. Celui-ci comporte un moteur électrique 4 s’étendant selon un axe A et logé dans une carcasse 5, un mécanisme réducteur (non visible) relié au moteur électrique 4, un carter 2 recevant le mécanisme réducteur et un couvercle 3 destiné à être fixé au carter 2. Le carter 2 comprend une première partie 2a formant un boîtier délimitant un volume interne et une seconde partie 2b formant un boîtier, s’étendant selon un axe B depuis la première partie et délimitant également un volume interne. Le volume interne de la seconde partie 2b débouche dans le volume interne de la première partie 2a. L’axe B est parallèle à l’axe A et est décalé par rapport audit axe A.Figure 1 shows a perspective view of a clutch actuator 1. This comprises an electric motor 4 extending along an axis A and housed in a carcass 5, a reduction mechanism (not visible) connected to the electric motor 4, a casing 2 receiving the reduction mechanism and a cover 3 intended to be fixed to the casing 2. The casing 2 comprises a first part 2a forming a housing delimiting an internal volume and a second part 2b forming a housing, extending along a axis B from the first part and also delimiting an internal volume. The internal volume of the second part 2b opens into the internal volume of the first part 2a. Axis B is parallel to axis A and is offset from said axis A.
Le volume interne de la première partie 2a peut être fermé par le couvercle 3 apte à être fixé par vissage, rivetage, encliquetage ou tout autre moyen de fixation approprié sur la première partie 2a. Le carter 2 et le couvercle 3 sont par exemple en plastique, et peuvent être soudés l’un à l’autre par soudage laser ou par soudage à ultra-sons. De manière alternative, le carter 2 et/ou le couvercle 3 peuvent être réalisés en aluminium ou en acier.The internal volume of the first part 2a can be closed by the cover 3 able to be fixed by screwing, riveting, snap-fastening or any other suitable fixing means on the first part 2a. The casing 2 and the cover 3 are for example made of plastic, and can be welded to each other by laser welding or by ultrasonic welding. Alternatively, the casing 2 and / or the cover 3 can be made of aluminum or steel.
Le carter 2 de l’actionneur 1 est par exemple destiné à être fixé à un carter d’une boîte de vitesse, par exemple par l’intermédiaire d’un support non représenté.The casing 2 of the actuator 1 is for example intended to be fixed to a casing of a gearbox, for example by means of a support not shown.
Le moteur électrique 4 est par exemple un moteur à aimants permanents sans balais ou moteur dit « brushless », monté sur le carter 2. Le moteur 4 est logé dans la carcasse 5 formant également une bride de fixation 6, ladite bride 6 permettant la fixation de la carcasse 5 du moteur 4 sur le carter 2, par exemple par l’intermédiaire de vis 7 engagées dans des taraudages situés au niveau de la première partie 2a du carter 2. Un joint peut être ménagé entre la bride de fixation 6 et le carter 2.The electric motor 4 is for example a brushless permanent magnet motor or so-called “brushless” motor, mounted on the casing 2. The motor 4 is housed in the carcass 5 also forming a fixing flange 6, said flange 6 allowing the fixing of the carcass 5 of the motor 4 on the casing 2, for example by means of screws 7 engaged in threads located at the level of the first part 2a of the casing 2. A seal can be formed between the fixing flange 6 and the housing 2.
La carcasse 5 comporte également au moins un connecteur électrique 8, comportant une ou plusieurs broches de connexion.The carcass 5 also comprises at least one electrical connector 8, comprising one or more connection pins.
Le moteur 4 comporte en outre un axe tournant, solidaire du rotor du moteur 4. L’axe s’étend selon l’axe A et débouche dans le volume interne de la première partie 2a du carter 2. L’axe porte un premier pignon, un deuxième pignon est monté fou, c’est-à-dire librement en rotation, autour d’un axe de rotation, et un troisième pignon est solidaire en rotation d’une première extrémité d’une vis s’étendant selon l’axe B. Les trois pignons sont logés dans le volume interne du boîtier 2a. Le rapport de réduction, est par exemple compris entre 1 et 5. Les pignons peuvent être lubrifiés avec de l’huile ou de la graisse.The motor 4 also comprises a rotating axis, integral with the rotor of the motor 4. The axis extends along the axis A and opens into the internal volume of the first part 2a of the casing 2. The axis carries a first pinion , a second pinion is mounted idle, that is to say freely in rotation, about an axis of rotation, and a third pinion is integral in rotation with a first end of a screw extending along the axis B. The three pinions are housed in the internal volume of the housing 2a. The reduction ratio, for example, is between 1 and 5. The pinions can be lubricated with oil or grease.
Le mécanisme de réduction, au sens de l’invention, est défini par ces pignons.The reduction mechanism, within the meaning of the invention, is defined by these pinions.
Le troisième pignon est fixé à l’extrémité arrière de la vis, c’est-à-dire à l’extrémité située du côté du couvercle 3.The third pinion is fixed to the rear end of the screw, i.e. the end located on the side of the cover 3.
La vis s’étendant selon l’axe B comporte un dispositif de transformation de mouvement de type roto-linéaire comportant un écrou.The screw extending along axis B comprises a roto-linear type transformation device comprising a nut.
L’écrou coopère avec la vis et est couplé à la fois en rotation et en translation avec un organe de poussée. L’organe de poussée permet d’actionner le déplacement d’un piston d’un maître-cylindre 9, de façon à pouvoir déplacer un volume d’huile. Le dispositif de transformation de mouvement de type roto-linéaire est logé dans le volume interne du boîtier 2b. Le dispositif de transformation de mouvement de type roto-linéaire peut par exemple comporter un système de type vis-écrou, une vis à billes, une vis à rouleaux planétaires.The nut cooperates with the screw and is coupled both in rotation and in translation with a thrust member. The thrust member makes it possible to actuate the displacement of a piston of a master cylinder 9, so as to be able to displace a volume of oil. The roto-linear type movement transformation device is housed in the internal volume of the housing 2b. The roto-linear type movement transformation device can for example comprise a screw-nut type system, a ball screw, a planetary roller screw.
Afin d'améliorer le découplage entre l’intérieur de l’actionneur 1 et la structure du véhicule et de réduire la propagation des bruits et vibrations entre le mécanisme réducteur et la structure du véhicule, au moins un des éléments de l’actionneur, c'est-à-dire la carcasse 5, le carter 2 ou le couvercle 3, est constitué et/ou est revêtu par un matériau composite feuilleté 10 comprenant au moins deux couches dont au moins une des couches est réalisée dans un matériau viscoélastique, c'est-à-dire un matériau ayant un facteur de perte important.In order to improve the decoupling between the interior of the actuator 1 and the structure of the vehicle and to reduce the propagation of noise and vibrations between the reducing mechanism and the structure of the vehicle, at least one of the elements of the actuator, c that is to say the carcass 5, the casing 2 or the cover 3, is constituted and / or is coated with a laminated composite material 10 comprising at least two layers of which at least one of the layers is made of a viscoelastic material, c that is to say a material having a significant loss factor.
Dans le cas de l’actionneur 1 de la figure 1, le carter 2 est constitué par un matériau composite feuilleté 10 comprenant au moins deux couches de matériau. Le détail de ce matériau composite feuilleté sera décrit en relation avec la figure 2.In the case of the actuator 1 in FIG. 1, the casing 2 consists of a laminated composite material 10 comprising at least two layers of material. The detail of this laminated composite material will be described in relation to FIG. 2.
Le couvercle 3 de l’actionneur 1 est quant à lui constitué par un matériau composite feuilleté 20 comprenant au moins deux couches dont au moins une des couches est réalisée dans un matériau viscoélastique. Le couvercle 3 comprend ici trois couches dont deux couches externes notées CE1 et CE2 et une couche intermédiaire notée Cl. La couche intermédiaire Cl est réalisée dans un matériau viscoélastique. Le détail de ce matériau composite feuilleté sera décrit en relation avec la figure 4.The cover 3 of the actuator 1 is in turn constituted by a laminated composite material 20 comprising at least two layers, at least one of the layers of which is made of a viscoelastic material. The cover 3 here comprises three layers including two external layers denoted CE1 and CE2 and an intermediate layer denoted Cl. The intermediate layer Cl is made of a viscoelastic material. The detail of this laminated composite material will be described in relation to FIG. 4.
La figure 2 représente les différentes couches d'un matériau composite feuilleté 10 selon un mode de réalisation comprenant deux couches, une première couche notée C1 et une deuxième couche notée C2. Un tel matériau est utilisé pour réaliser le carter 2 de l’actionneur 1 de la figure 1. La première couche C1 correspond au matériau constitutif du carter 2 et est réalisée en aluminium. En variante, la première couche C1 peut être réalisée en plastique dur, par exemple un thermoplastique polyphthalamide renforcé en fibre de verre. La deuxième couche C2 est réalisée dans un matériau viscoélastique, c'est à dire un matériau ayant un facteur de perte tangente δ supérieur à 0,1 à 200Hz, pour une température comprise dans une plage de 20°C à 100°C et dans des conditions de sollicitation vibratoire de type actionneur d’embrayage. Le facteur de perte, aussi appelé facteur d'amortissement, est une mesure du rapport de l'énergie dissipée par amortissement à l'énergie élastique conservée. Ce matériau viscoélastique est par exemple un élastomère. La deuxième couche C2 est ici pulvérisée ou surmoulé sur la première couche C1 correspondant au matériau constitutif du carter 2.FIG. 2 represents the different layers of a laminated composite material 10 according to an embodiment comprising two layers, a first layer denoted C1 and a second layer denoted C2. Such a material is used to make the casing 2 of the actuator 1 in FIG. 1. The first layer C1 corresponds to the material constituting the casing 2 and is made of aluminum. As a variant, the first layer C1 can be made of hard plastic, for example a glass fiber reinforced polyphthalamide thermoplastic. The second layer C2 is made of a viscoelastic material, that is to say a material having a tangent loss factor δ greater than 0.1 at 200 Hz, for a temperature comprised in a range from 20 ° C to 100 ° C and in clutch actuator type vibratory stress conditions. The loss factor, also called damping factor, is a measure of the ratio of energy dissipated by damping to conserved elastic energy. This viscoelastic material is for example an elastomer. The second layer C2 is here sprayed or overmolded on the first layer C1 corresponding to the material constituting the casing 2.
On peut également prévoir que la carcasse 5 du moteur 4 soit constituée par un matériau composite feuilleté 10 comprenant au moins deux couches de matériau. Dans ce cas de figure, la première couche C1 de matériau est le matériau de la carcasse 5 qui est par exemple en acier et la deuxième couche de matériau C2 est un matériau viscoélastique pulvérisé ou surmoulé.It is also possible to provide that the carcass 5 of the motor 4 is constituted by a laminated composite material 10 comprising at least two layers of material. In this case, the first layer C1 of material is the material of the carcass 5 which is for example of steel and the second layer of material C2 is a sprayed or overmolded viscoelastic material.
Le matériau viscoélastique est ici pulvérisé ou surmoulé sur la surface externe du carter 2 ou de la carcasse 5. En variante, non représentée, le matériau viscoélastique peut être pulvérisé ou surmoulé sur la surface interne du carter 2.The viscoelastic material is here sprayed or overmolded on the external surface of the casing 2 or of the carcass 5. As a variant, not shown, the viscoelastic material can be sprayed or overmolded on the internal surface of the casing 2.
La figure 3 représente une vue en perspective d’un actionneur d’embrayage 1 identique à celui de la figure 1 à la différence qu’au moins un des éléments de l’actionneur, c'est-à-dire la carcasse 5, le carter 2 ou le couvercle 3 est revêtu par un matériau composite feuilleté 20 comprenant au moins deux couches dont au moins une des couches est réalisée dans un matériau viscoélastique. Le matériau composite feuilleté est réalisé sous la forme d’une ou plusieurs plaques isolantes 11. Dans le cas de la figure 3, plusieurs plaques isolantes 11 sont disposées sur l’actionneur 1. Ces plaques isolantes 11 sont fixées sur la surface externe d’au moins un des éléments de l’actionneur 1 parmi la carcasse 5, le carter 2, le couvercle 3 par vissage, rivetage, collage ou tout autre moyen de fixation adapté. La structure du carter 2 est réalisée avec des éléments de rigidification 12 disposés entre les plaques isolantes 11 et la carcasse 5, le carter 2 ou le couvercle 3. Ces éléments de rigidification 12 ont pour rôle de rigidifier l’ensemble de l’actionneur 1. Les plaques isolantes 11 comprennent ici trois couches dont deux couches externes notées CE1 et CE2 et une couche intermédiaire notée Cl. La couche intermédiaire Cl est réalisée dans un matériau viscoélastique. Le détail de ce matériau composite feuilleté 20 sera décrit en relation avec la figure 4.FIG. 3 represents a perspective view of a clutch actuator 1 identical to that of FIG. 1 with the difference that at least one of the elements of the actuator, that is to say the carcass 5, the casing 2 or the cover 3 is coated with a laminated composite material 20 comprising at least two layers of which at least one of the layers is made of a viscoelastic material. The laminated composite material is produced in the form of one or more insulating plates 11. In the case of FIG. 3, several insulating plates 11 are arranged on the actuator 1. These insulating plates 11 are fixed on the external surface of at least one of the elements of the actuator 1 from the carcass 5, the casing 2, the cover 3 by screwing, riveting, bonding or any other suitable fixing means. The structure of the casing 2 is produced with stiffening elements 12 disposed between the insulating plates 11 and the carcass 5, the casing 2 or the cover 3. These stiffening elements 12 have the role of stiffening the whole of the actuator 1 The insulating plates 11 here comprise three layers including two external layers denoted CE1 and CE2 and an intermediate layer denoted Cl. The intermediate layer Cl is made of a viscoelastic material. The detail of this laminated composite material 20 will be described in relation to FIG. 4.
La figure 4 représente les différentes couches d'un matériau composite feuilleté 20 selon un mode de réalisation comprenant trois couches, deux couches externes notées CE1 et CE2 et une couche intermédiaire Cl. Un tel matériau est utilisé pour réaliser le couvercle 3 de l’actionneur 1 de la figure 1 ou bien les plaques isolantes 11 de la figure 3. La couche intermédiaire Cl est réalisée dans un matériau viscoélastique, c'est à dire un matériau ayant un facteur de perte tangente δ supérieur à 0,1 à 200Hz, pour une température comprise dans une plage de 20°C à 100°C et dans des conditions de sollicitation vibratoire de type actionneur d’embrayage. Le facteur de perte, aussi appelé facteur d'amortissement, est une mesure du rapport de l'énergie dissipée par amortissement à l'énergie élastique conservée. Ce matériau viscoélastique est par exemple un élastomère et le rapport entre l’épaisseur de la couche intermédiaire et celle de la couche externe la moins épaisse est par exemple compris entre 0,03 et 0,6.FIG. 4 represents the different layers of a laminated composite material 20 according to an embodiment comprising three layers, two external layers denoted CE1 and CE2 and an intermediate layer C1. Such a material is used to make the cover 3 of the actuator 1 of FIG. 1 or else the insulating plates 11 of FIG. 3. The intermediate layer C1 is made of a viscoelastic material, that is to say a material having a tangent loss factor δ greater than 0.1 at 200 Hz, for a temperature in a range from 20 ° C to 100 ° C and in conditions of vibration actuation of the clutch actuator type. The loss factor, also called damping factor, is a measure of the ratio of energy dissipated by damping to conserved elastic energy. This viscoelastic material is for example an elastomer and the ratio between the thickness of the intermediate layer and that of the thinner outer layer is for example between 0.03 and 0.6.
Les couches externes CE1 et CE2 sont réalisées dans un matériau dont la raideur dynamique et statique sera beaucoup plus forte que celle du matériau viscoélastique, c'est-à-dire dans un matériau ayant un facteur d'amortissement inférieur à 0,1 dans les conditions décrites précédemment, comme par exemple un métal tel que l'acier ou un alliage acier/aluminium ou un plastique dur. Le rôle des couches externes CE1 et CE2 est d'assurer une rupture d’impédance ou de raideur dynamique avec la couche intermédiaire Cl en matériau viscoélastique qui est prise en « sandwich » entre les couches externes CE1 et CE2, ce qui permet de filtrer les vibrations et le bruit en transmission. Les deux couches externes CE1 et CE2 peuvent être du même matériau ou d'un matériau différent.The outer layers CE1 and CE2 are made of a material whose dynamic and static stiffness will be much higher than that of the viscoelastic material, that is to say in a material having a damping factor of less than 0.1 in the conditions described above, such as for example a metal such as steel or a steel / aluminum alloy or a hard plastic. The role of the outer layers CE1 and CE2 is to ensure a dynamic impedance or stiffness break with the intermediate layer C1 of viscoelastic material which is sandwiched between the outer layers CE1 and CE2, which makes it possible to filter the vibrations and noise in transmission. The two outer layers CE1 and CE2 can be of the same material or of a different material.
De manière préférentielle, l'une au moins des couches du matériau composite feuilleté 20 est métallique de manière à former une barrière pour les ondes électromagnétiques et améliorer la compatibilité électromagnétique entre le moteur électrique 4 et/ou le mécanisme réducteur et les autres éléments du véhicule.Preferably, at least one of the layers of the laminated composite material 20 is metallic so as to form a barrier for the electromagnetic waves and improve the electromagnetic compatibility between the electric motor 4 and / or the reduction mechanism and the other elements of the vehicle. .
De manière préférentielle également, si plusieurs couches du matériau composite feuilleté 20 sont réalisées dans la même matière alors leurs épaisseurs sont différentes, par exemple l'une des couches externes CE1, CE2 est au moins deux fois plus épaisse que l'autre, de manière à optimiser le découplage sur la plage de fréquence visée pour le découplage entre l’actionneur 1 et la structure du véhicule et ainsi obtenir une faible transparence acoustique du ou des éléments comprenant le matériau composite feuilleté 20 dans une plage de fréquence donnée. Cette optimisation du découplage permet de réduire la transmission du bruit à travers ces éléments. Par exemple si les deux couches externes CE1 et CE2 sont réalisées en acier, leur épaisseur sera différente, par exemple 1mm pour la couche CE1 et 2mm pour la couche CE2.Also preferably, if several layers of the laminated composite material 20 are made of the same material then their thicknesses are different, for example one of the outer layers CE1, CE2 is at least twice as thick as the other, so optimizing decoupling over the frequency range targeted for decoupling between the actuator 1 and the vehicle structure and thus obtaining low acoustic transparency of the element or elements comprising the laminated composite material 20 in a given frequency range. This optimization of the decoupling makes it possible to reduce the transmission of noise through these elements. For example if the two outer layers CE1 and CE2 are made of steel, their thickness will be different, for example 1mm for the CE1 layer and 2mm for the CE2 layer.
Les différentes matières constituant le matériau composite feuilleté 20 ainsi que leur épaisseur peuvent être choisies en fonction des fréquences pour lesquelles on recherche un fort découplage, par exemple la ou les fréquences de résonance de l’actionneur 1.The different materials constituting the laminated composite material 20 as well as their thickness can be chosen as a function of the frequencies for which strong decoupling is sought, for example the resonance frequency or frequencies of the actuator 1.
La composition du matériau composite feuilleté 20 utilisé dans l'un des éléments de l’actionneur 1 ne se limite pas au matériau composite feuilleté 20 présenté sur la figure 4 mais s'étend à tout matériau composite feuilleté comprenant au moins une couche réalisée dans un matériau viscoélastique et au moins une couche rigide permettant d'assurer la rigidité de l’actionneur 1 lors de son utilisation. Le matériau composite feuilleté peut par exemple comprendre cinq couches dont trois couches intermédiaires comprenant deux couches réalisées en matériau.The composition of the laminated composite material 20 used in one of the elements of the actuator 1 is not limited to the laminated composite material 20 presented in FIG. 4 but extends to any laminated composite material comprising at least one layer produced in a viscoelastic material and at least one rigid layer making it possible to ensure the rigidity of the actuator 1 during its use. The laminated composite material can for example comprise five layers including three intermediate layers comprising two layers made of material.
En effet, de manière générale, si plusieurs couches de matériau viscoélastique sont utilisées, elles seront séparées par une couche de matériau plus rigide.Indeed, in general, if several layers of viscoelastic material are used, they will be separated by a layer of more rigid material.
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