WO2013057408A1 - Dispositif support de groupe motopropulseur dans un véhicule - Google Patents

Dispositif support de groupe motopropulseur dans un véhicule Download PDF

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WO2013057408A1
WO2013057408A1 PCT/FR2012/052257 FR2012052257W WO2013057408A1 WO 2013057408 A1 WO2013057408 A1 WO 2013057408A1 FR 2012052257 W FR2012052257 W FR 2012052257W WO 2013057408 A1 WO2013057408 A1 WO 2013057408A1
Authority
WO
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coefficient
stiffness
support device
elastic material
limiter
Prior art date
Application number
PCT/FR2012/052257
Other languages
English (en)
Inventor
Charles Zhang
Marc WARIN
Huu Khoa N'GUYEN
Gilles BLANCHARD
Sylvain SIMONNIN
Original Assignee
Renault S.A.S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/373—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by having a particular shape

Definitions

  • the invention relates to a powertrain support device in a vehicle, particularly in a motor vehicle.
  • the invention more particularly relates to a support device which comprises a first part attached to the power unit, a second part fixed on the one hand to the vehicle and on the other hand to the first part by means of a vibration damping pad and one or more travel limiters.
  • the invention also relates to a noise reduction method that can be encountered when using supports of the prior art in the case of excessive movement of powertrain.
  • This type of support is generally largely satisfactory for suspending many thermal powertrains whose high inertia combined with the relatively limited increase in torque gradient available, causes a gradual entry into operation of the limiters or deflection.
  • An electric motor generally has a lower inertia than a heat engine at equal power.
  • An electric motor can be content with a simple mechanical reduction gear inertia generally lower than that of a gearbox. To the resulting low inertia of the electric powertrain is added the high torque gradients available on an electric motor.
  • the entire transmission of the torque to the wheels of the vehicle when the two parts come into abutment against each other may cause the wheels to lose their grip on wet pavement or the passage of a small obstacle .
  • the loss of adhesion reduces or cancels the counter-torque exerted by the wheels to cause a tilting of the powertrain in the opposite direction.
  • a sudden entry into operation of a travel limiter induced by a rapid increase in torque results in a shock on the travel limiter, audible in the form of a slam that may cause a concern very understandable to the user of the vehicle.
  • the invention relates to a powertrain support device in a vehicle comprising a first part attached to the powertrain, a second part fixed on the one hand to the vehicle and secondly at the first part by means of at least one vibration damping pad which has a first coefficient of stiffness, and at least one deflection limiter which has a second coefficient of stiffness higher than the first coefficient of stiffness.
  • the support device is remarkable in that it comprises at least one elastic material element arranged so as to exert a reaction stress against the travel limiter when a coming together of the first and second parts causes a compressive force against the travel limiter.
  • At least one travel limiter is attached to the second part.
  • the elastic material element is a sleeve.
  • the element of elastic material is placed around the travel limiter.
  • the element of elastic material then has at least a third coefficient of stiffness higher than the second coefficient of stiffness.
  • the elastic material element is mounted on the first part facing the travel limiter.
  • the element of elastic material is fitted on the first part on at least one surface facing the second part.
  • the elastic material element then has a third coefficient of stiffness lower than the second coefficient of stiffness.
  • the element of elastic material disposed between the second portion and the first portion allows a progressive entry into operation of the travel limiter.
  • the invention also relates to a method for reducing the noise of a support device in the event of excessive travel of powertrain in a vehicle comprising a first part attached to the powertrain, a second part fixed on the one hand to the vehicle and secondly at the first part by means of a vibration damping pad which has a first coefficient of stiffness, and at least one deflection limiter which has a second coefficient of stiffness higher than the first coefficient of stiffness.
  • the method is remarkable in that it comprises a step of arranging in the support device at least one elastic material element so as to exert a reaction stress against the travel limiter when a combination of the first and second the second part causes a compressive force against the travel limiter.
  • the elastic material element is disposed around the travel limiter.
  • the element of elastic material is placed by fitting on the second part on at least one surface facing the first part.
  • FIG. 1 is a sectional view of a device on which the invention is applicable;
  • Figure 2 shows a change in effort absorbed by the device in the absence of the invention
  • FIGS 3 and 4 are sectional views of devices according to the invention.
  • FIG. 5 shows a change in force absorbed by the device in the presence of the invention.
  • Figure 1 shows a device 10 for supporting a power train in a vehicle (not shown).
  • a first part 1 is attached to the powertrain and a second part 2 is attached to the vehicle, for example to the chassis or bodywork elements of the vehicle.
  • Parts 1 and 2 may be made of metal or composite material with high mechanical strength.
  • the second part 2 is fixed on the other hand to the first part 1 by means of at least one buffer 4 vibration damping.
  • the second part 2 comprises a tapered opening opening in which a chevron arrangement 14 comprising the complementary solid conical buffer 4 is housed.
  • a chevron arrangement 14 comprising the complementary solid conical buffer 4 is housed.
  • the terms “conical” and “cylindrical” are to be taken in their broadest sense.
  • the base of a cone or a cylinder is not necessarily a circle but may be any closed line comprising, for purely illustrative and nonlimiting purposes, an ellipse, an oval, or a polygon.
  • the term “cone” refers to both a truncated cone and a complete cone.
  • a screw 7 is pressed on one hand against an upper face of the arrangement 14 and on the other hand penetrates into the first part 1 so as to retain the part 1 against the buffer 4 itself retained by its conical wall convex against the complementary concave conical wall of part 2.
  • the damping pad 4 is made of a flexible material, for example an elastomer which has a first coefficient K 4 of stiffness.
  • a soft material is generally chosen for the buffer 4, which comprises a coefficient K 4 of sufficiently low stiffness in the usual sense of the Hooke laws, to allow a clearance of the part 1 by compared to Part 2 and just strong enough to prevent an entry in abutment of the two parts 1 and 2 against each other.
  • This choice allows an energy absorption E 4 in the buffer 4 by sufficient expansion compression under normal use.
  • the buffer 4 filters the vibrations of the powertrain (GMP) in normal operation.
  • One or more travel limiters 6 is or are attached to an inner vertical wall of the second portion 2 which surrounds a vertical wall 8 of the first portion.
  • several travel limiters 6 are in the form of fungi distributed around the perimeter of the inner vertical wall of the second part 2. It could be as well consider a single travel limiter 6 in the form of ring which should then be shown in section in Figure 1.
  • One or more deflection limiters 3 is or are fixed on a lower horizontal wall of the second part 2 which overhangs a horizontal wall 9 of the first part.
  • a plurality of deflection limiters 3 are in the form of fungi distributed under the lower horizontal wall of the second portion 2.
  • the travel limiter or limiters 3, 6 comprise a second coefficient K 3 of stiffness higher than the first coefficient K 4 of stiffness.
  • FIG. 2 illustrates the behavior of the support device 10 of FIG. 1 by means of a graph.
  • the values of X on the x-axis represent the displacement of the part 1, for example positively to the right or symmetrically, negatively to the left.
  • the values of F on the ordinate axis represent the force exerted by the powertrain on the part 1, this force accumulates the counter-reaction torque and the vibrations transmitted by the GMP on the first part 1 of the support device 10.
  • the part of the low coefficient curve corresponds to the entry into action of the buffer 4, the first stiffness coefficient K 4 of which determines the ratio of proportionality between the force F and the displacement X.
  • the part of the curve with the highest steering coefficient corresponds to the entry into action of the travel limiters 3, 6 in combination with that of the buffer 4.
  • the second coefficient K 3 of stiffness which determines a higher ratio of proportionality between the force F and the displacement X.
  • the area under the curve represents in a known manner the energy E absorbed by the device 10 as a function of the displacement X.
  • the device 20 represented in FIG. 3 differs from the device 10 of FIG. 1 in that it comprises travel limiters 23, 26 which comprise a second coefficient K of stiffness that is lower than the second coefficient K 3 of stiffness of the travel limiters 3, 6.
  • a resilient material element 15 is disposed around each clearance limiter 23, for example in the form of a sleeve shown on the left-hand side of the figure and in section on the right-hand side of FIG. 3.
  • An elastic material element 25 is disposed around each travel limiter 26, for example in the form of a sleeve shown in front of the left of the figure and in cross section on the right of FIG.
  • Each element 15, 25 comprises a third coefficient K 5 of stiffness higher than the second coefficient K 23 of stiffness.
  • each travel limiter 23, 26 encased on the elastic material element 15, 25 is longer than the travel limiters 3, 6.
  • the first part 1 When the first part 1 approaches the second part 2 of the support device 20, the first part causes a compressive force against the travel limiter 23 and / or against the travel limiter 26 which is approaching the first part 1.
  • the travel limiter 23, 26 undergoing the compressive force tends to crash, in other words to reduce its length and increase its diameter.
  • the clearance limiter 23, 26 continues to compress until the first part comes into contact with the elastic material member 15, 25 which then acts as a stop of limit switch.
  • the device 30 represented in FIG. 4 comprises a priori but not necessarily the same limiters of 3, 6 than those of the device 10 of FIG.
  • the device 30 differs from the device 10 in that it comprises a resilient material element 35 which is mounted on the first part 1 opposite the displacement limiter (s) 3, 6.
  • the elastic material element 35 is fitted on the first part 1 on at least one surface facing the second part 2 so that the elastic material element 35 is arranged between the second part 2 and the first part 1.
  • the elastic material element 35 comprises at a third coefficient K 5 of stiffness lower than the second coefficient K 3 of stiffness.
  • the first part When the first part 1 approaches the second part 2 of the support device 30, the first part causes a compressive force of the elastic material member 35 against the travel limiter 3 and / or against the travel limiter 6 of which close the first part 1.
  • the elastic material element 35 which is arranged between the first part 1 and the travel limiter or limiters 3, 6, because of its coefficient K 5 of lower stiffness, crushes while exerting a reaction stress against the travel limiter 3, 6.
  • the element of elastic material 35 arrives in possible compression saturation so that the travel limiter 3, 6 continues to compress it to play the role of limit stop.
  • FIG. 5 illustrates by means of a graph the behavior of the support device 20 of FIG. 3 with a resilient material element 15, 25 which comprises a third coefficient K 5 of stiffness higher than the second coefficient K 23 stiffness that the support device 30 of Figure 4 with a resilient material member 35 which has a third coefficient K 5 of stiffness lower than the second coefficient K 3 of stiffness.
  • the values of X on the x-axis represent the displacement of the part 1
  • the values of F on the y-axis represent the force exerted by the power train on the part 1 .
  • the beginning of the low-coefficient curve corresponds to the entry into action of the buffer 4 whose first coefficient K 4 of stiffness alone determines the ratio of proportionality between the force F and the displacement X over small amplitudes.
  • the steering coefficient undergoes a first increase which corresponds either in the device 20 to the entry into action of the travel limiters 23, 26 in combination with that of the buffer 4 and to a lesser extent with the elastic elements 15, 25 whose third coefficient K 5 of higher stiffness induces a displacement of negligible value, either in the device 30 at the entry into action of the elastic element 25 in combination with that of the buffer 4 and to a lesser extent with that of the limiters of movement 3, 6, the second coefficient K 3 of higher stiffness induces a displacement of negligible value.
  • the travel limiter 23, 26 K coefficient of stiffness initially lower the travel limiter 3, 6 or respectively the elastic element 15, 25 progressively enters into action under the effect of the saturation entry of the elastic element 35 or respectively of the clearance limiter 23, 26.
  • the best distribution of the energy E A absorbed by the devices 20 and 30 as by the device 10, provides at least two advantageous technical effects.
  • the impact force F ' A at the end of the stroke lower than the force F A is a source of lower noise.
  • the coefficient K ' A of stiffness less strong than the coefficient K A of stiffness at the end of the race transmits less noise of the GMP to the vehicle body.
  • a pre-existing support 10 which comprises a first part 1 fixed to the powertrain, a second part 2 fixed on the one hand to the vehicle and on the other hand to the first part 1 by means of a vibration damping buffer 4 which comprises a first coefficient K 4 of stiffness, and at least one travel limiter which comprises at least a second coefficient K 3 of stiffness higher than the first coefficient K 4 of stiffness.
  • a noise reduction method comprising a step consisting in placing one or more additional elastic material elements in the support device 10, in particular to obtain a support device 20 or 30.
  • the step of obtaining the support device 20 simply consists in arranging the element of elastic material, for example in the form of a sleeve 15, around the travel limiter.
  • the step of obtaining the support device 30 simply consists in arranging the element of elastic material, for example in the form of a sleeve 35 by fitting onto the first part 1 on at least one surface facing the second part 2 .
  • the resilient material member exerts a reaction stress against the travel limiter when a reconciliation of the first and second portions causes a compressive force against the travel limiter.
  • the reaction stress against the travel limiter thus obtained easily by means of the method according to the invention then makes it possible to distribute more gradually and more completely the energy absorbed between the buffer 4, the travel limiters 3, 6, 23, 26 so that a first noise generated by the impact force F ' A is reduced and, considering a second noise transmitted from part 1 to part 2 by the coefficient K' A of stiffness resulting when the part 1 has arrived in abutment, this second noise is also reduced due to the reduction of the impact force and the resulting coefficient of stiffness.

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Abstract

Le dispositif support (20, 30) comprend une première partie (1) fixée au groupe motopropulseur, une deuxième partie (2) fixée d'une part au véhicule et d'autre part à la première partie (1) au moyen d'un tampon (4) d'amortissement de vibrations, et au moins un limiteur de débattement (3, 6). Le bruit susceptible d'être généré en cas de débattement excessif est réduit au moyen d'un élément de matériau élastique (35) disposé de manière à exercer une contrainte de réaction contre le limiteur de débattement (3, 6) lorsqu'un rapprochement de la première et de la deuxième partie provoque une force de compression contre le limiteur de débattement.

Description

Dispositif support de groupe motopropulseur dans un véhicule .
L'invention concerne un dispositif support de groupe motopropulseur dans un véhicule, notamment dans un véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un dispositif support qui comprend une première partie fixée au groupe motopropulseur, une deuxième partie fixée d'une part au véhicule et d'autre part à la première partie au moyen d'un tampon d'amortissement de vibrations et un ou plusieurs limiteurs de débattement.
L'invention concerne aussi un procédé de réduction de bruit que l'on peut rencontrer lors d'utilisations de supports de l'état antérieur de la technique en cas de débattement excessif de groupe motopropulseur.
On connaît de longue date des dispositifs support de groupe motopropulseur comme par exemple celui divulgué dans le document FR2363033. Le tampon d'amortissement de vibration y est réalisé de manière connue au moyen d'un organe d'amortissement élastomère. Des butées élastiques y font office de limiteurs de débattement.
Ce type de support est généralement largement satisfaisant pour suspendre de nombreux groupes motopropulseurs thermiques dont l'inertie élevée combinée au gradient de montée en couple disponible relativement limité, provoque une entrée progressive en fonctionnement du ou des limiteurs de débattement.
Cependant l'évolution technique s'oriente vers une augmentation du rapport couple disponible sur poids de sorte qu'une baisse d'inertie combinée à une élévation de gradient de couple, peut conduire à une entrée moins progressive en fonctionnement du ou des limiteurs de débattement, voire à un choc qui peut alors être source de bruit .
Le problème est amplifié pour la traction et la propulsion électrique. Un moteur électrique présente généralement une inertie plus faible qu'un moteur thermique à puissance égale. Un moteur électrique peut se contenter d'un simple réducteur mécanique d'inertie généralement plus faible que celle d'une boîte de vitesse. A la faible inertie résultante du groupe motopropulseur électrique s'ajoute les gradients élevés de couple disponibles sur un moteur électrique.
Par ailleurs, l'intégralité de transmission du couple aux roues du véhicule lorsque les deux parties arrivent en butée l'une contre l'autre, risque de faire perdre l'adhérence des roues sur une chaussée mouillée ou au passage d'un petit obstacle. La perte d'adhérence réduit, voire annule, le couple de contre réaction exercé par les roues jusqu'à provoquer un basculement du groupe motopropulseur en sens inverse.
Une entrée brutale en fonctionnement d'un limiteur de débattement induite par une élévation rapide de couple se traduit par un choc sur le limiteur de débattement, audible sous forme d'un claquement qui peut susciter une inquiétude bien compréhensible de l'utilisateur du véhicule .
Pour répondre aux problèmes de l'état antérieur de la technique, l'invention a pour objet un dispositif support de groupe motopropulseur dans un véhicule comprenant une première partie fixée au groupe motopropulseur, une deuxième partie fixée d'une part au véhicule et d'autre part à la première partie au moyen d'au moins un tampon d'amortissement de vibrations qui comporte un premier coefficient de raideur, et au moins un limiteur de débattement qui comporte un deuxième coefficient de raideur plus élevé que le premier coefficient de raideur.
Le dispositif support est remarquable en ce qu'il comprend au moins un élément de matériau élastique disposé de manière à exercer une contrainte de réaction contre le limiteur de débattement lorsqu'un rapprochement de la première et de la deuxième partie provoque une force de compression contre le limiteur de débattement.
De préférence, au moins un limiteur de débattement est fixé à la deuxième partie. Avantageusement, l'élément de matériau élastique est un manchon.
Dans une première variante possible de réalisation, l'élément de matériau élastique est disposé autour du limiteur de débattement.
Particulièrement, l'élément de matériau élastique comporte alors au moins un troisième coefficient de raideur plus élevé que le deuxième coefficient de raideur .
Dans une deuxième variante possible de réalisation, prise seule ou en combinaison avec la première variante, l'élément de matériau élastique est monté sur la première partie en regard du limiteur de débattement.
Particulièrement, l'élément de matériau élastique est emmanché sur la première partie sur au moins une surface en regard de la deuxième partie.
Plus particulièrement l'élément de matériau élastique comporte alors un troisième coefficient de raideur moins élevé que le deuxième coefficient de raideur.
L'élément de matériau élastique disposé entre la deuxième partie et la première partie permet une entrée en fonctionnement progressive du limiteur de débattement.
L'invention a aussi pour objet un procédé de réduction du bruit d'un dispositif support en cas de débattement excessif de groupe motopropulseur dans un véhicule comprenant une première partie fixée au groupe motopropulseur, une deuxième partie fixée d'une part au véhicule et d'autre part à la première partie au moyen d'un tampon d'amortissement de vibrations qui comporte un premier coefficient de raideur, et au moins un limiteur de débattement qui comporte un deuxième coefficient de raideur plus élevé que le premier coefficient de raideur.
Le procédé est remarquable en ce qu'il comprend une étape consistant à disposer dans le dispositif support au moins un élément de matériau élastique de manière à exercer une contrainte de réaction contre le limiteur de débattement lorsqu'un rapprochement de la première et de la deuxième partie provoque une force de compression contre le limiteur de débattement.
Selon une première variante de mise en œuvre du procédé, on dispose l'élément de matériau élastique autour du limiteur de débattement.
Selon une deuxième variante de mise en œuvre du procédé, on dispose l'élément de matériau élastique par emmanchement sur la deuxième partie sur au moins une surface en regard de la première partie.
L'invention sera mieux comprise à l'aide d'exemples de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif sur lequel l'invention est applicable ;
la figure 2 montre une évolution d'effort absorbé par le dispositif en absence de 1 ' invention ;
les figures 3 et 4 sont des vues en coupe de dispositifs conformes à l'invention ;
la figure 5 montre une évolution d'effort absorbé par le dispositif en présence de 1 ' invention .
La figure 1 montre un dispositif 10 pour supporter un groupe motopropulseur dans un véhicule (non représentés) . Une première partie 1 est fixée au groupe motopropulseur et une deuxième partie 2 est fixée au véhicule, par exemple au châssis ou à des éléments de carrosserie du véhicule. Les parties 1 et 2 peuvent être en métal ou en matériau composite à résistance mécanique élevée .
La deuxième partie 2 est fixée d'autre part à la première partie 1 au moyen d'au moins un tampon 4 d'amortissement de vibrations.
Dans l'exemple de mise en œuvre illustré par la figure 1, la deuxième partie 2 comprend une ouverture débouchante conique dans laquelle vient se loger un agencement 14 à chevron comprenant le tampon 4 de forme conique pleine complémentaire. Ici comme dans la suite de la description, les termes « conique » et « cylindrique » sont à prendre dans leur acception la plus large. La base d'un cône ou d'un cylindre n'est pas nécessairement un cercle mais peut être une ligne fermée quelconque comprenant à titre purement illustratif et non limitatif une ellipse, un ovale, voir un polygone. De même, le terme « cône » désigne tant un tronc de cône qu'un cône complet.
Une vis 7 vient se plaquer d'une part contre une face supérieure de l'agencement 14 et d'autre part vient pénétrer dans la première partie 1 de façon à retenir la partie 1 contre le tampon 4 lui-même retenu par sa paroi conique convexe contre la paroi conique concave complémentaire de la partie 2.
De manière connue dans le domaine technique de l'élasticité linéaire en mécanique des milieux continus, le tampon 4 d'amortissement est en un matériau souple, par exemple en élastomère qui comporte un premier coefficient K4 de raideur.
De manière connue dans le domaine technique de l'amortissement, on choisit généralement pour le tampon 4, un matériau souple qui comporte un coefficient K4 de raideur suffisamment faible au sens habituel des lois de Hooke, pour permettre un débattement de la partie 1 par rapport à la partie 2 et juste suffisamment forte pour éviter une entrée en butée des deux parties 1 et 2 l'une contre l'autre. Ce choix permet une absorption d'énergie E4 dans le tampon 4 par compression dilatation suffisante en régime normal d'utilisation. Ainsi, le tampon 4 filtre les vibrations du groupe motopropulseur (GMP) en fonctionnement normal.
Un ou plusieurs limiteurs de débattement 6 est ou sont fixés sur une paroi verticale intérieure de la deuxième partie 2 qui cerne une paroi verticale 8 de la première partie. Dans le mode de réalisation illustré, plusieurs limiteurs de débattement 6 sont sous forme de champignons répartis sur le pourtour de la paroi verticale intérieure de la deuxième partie 2. On pourrait aussi bien envisager un seul limiteur de débattement 6 sous forme d'anneau qui devrait alors être représenté en coupe sur la figure 1.
Un ou plusieurs limiteurs de débattement 3 est ou sont fixés sur une paroi horizontale inférieure de la deuxième partie 2 qui surplombe une paroi horizontale 9 de la première partie. Dans le mode de réalisation illustré, plusieurs limiteurs de débattement 3 sont sous forme de champignons répartis sous la paroi horizontale inférieure de la deuxième partie 2. On pourrait aussi bien envisager un seul limiteur de débattement 3 sous forme d'anneau qui devrait alors être représenté en coupe sur la figure 1.
Le ou les limiteurs de débattement 3, 6 comportent un deuxième coefficient K3 de raideur plus élevé que le premier coefficient K4 de raideur.
Ainsi, lorsque la partie 1 solidaire du GMP, suspendue à son sommet par la vis 7, bascule vers la droite ou vers la gauche sur de petites amplitudes, seul le tampon 4 travaille.
Lorsque la partie 1 bascule vers la droite sur une plus grande amplitude, les portions droites respectivement de la paroi verticale 8 et de la paroi horizontale 9 viennent frapper respectivement le limiteur de débattement 3 et le limiteur de débattement 6 de droite .
De même, lorsque la partie 1 bascule vers la gauche sur une plus grande amplitude, les portions gauches respectivement de la paroi verticale 8 et de la paroi horizontale 9 viennent frapper respectivement le limiteur de débattement 3 et le limiteur de débattement 6 de gauche .
La figure 2 illustre le comportement du dispositif support 10 de la figure 1 au moyen d'un graphique.
Les valeurs de X sur l'axe des abscisses représentent le déplacement de la partie 1, par exemple positivement vers la droite ou de manière symétrique, négativement vers la gauche. Les valeurs de F sur l'axe des ordonnées représentent la force exercée par le groupe motopropulseur sur la partie 1, cette force cumule le couple de contre réaction et les vibrations transmises par le GMP sur la première partie 1 du dispositif support 10.
La partie de la courbe à faible coefficient directeur correspond à l'entrée en action du tampon 4 dont le premier coefficient K4 de raideur détermine le rapport de proportionnalité entre la force F et le déplacement X.
La partie de la courbe à plus fort coefficient directeur correspond à l'entrée en action des limiteurs de débattement 3, 6 en combinaison avec celle du tampon 4. Au premier coefficient K4 de raideur, s'ajoute alors le deuxième coefficient K3 de raideur qui détermine un rapport de proportionnalité supérieur entre la force F et le déplacement X.
L'aire située sous la courbe représente de manière connue l'énergie E absorbée par le dispositif 10 en fonction du déplacement X.
Lorsque la force F atteint une valeur FA telle que le déplacement X atteigne une valeur de buttée XA, l'énergie absorbée atteint une valeur maximale EA d'énergie absorbable par le dispositif 10 qui est alors en saturation. Au-delà, l'énergie est intégralement transmise de la première partie 1 à la deuxième partie 2 solidaire de la caisse du véhicule, et ceci avec un coefficient KA de raideur maximal. Par conséquent, l'effort d'un choc accidentel qui amène le dispositif 10 en saturation, excite directement la caisse, ce qui génère du bruit et des vibrations dans l'habitacle du véhicule .
Le dispositif 20 représenté en figure 3 se distingue du dispositif 10 de la figure 1 en ce qu'il comprend des limiteurs de débattement 23, 26 qui comportent un deuxième coefficient K de raideur plus faible que le deuxième coefficient K3 de raideur des limiteurs de débattement 3, 6.
Un élément de matériau élastique 15 est disposé autour de chaque limiteur de débattement 23, par exemple sous forme d'un manchon représenté de face à gauche de la figure et en coupe à droite de la figure 3.
Un élément de matériau élastique 25 est disposé autour de chaque limiteur de débattement 26, par exemple sous forme d'un manchon représenté de face à gauche de la figure et en coupe à droite de la figure 3.
Chaque élément 15, 25 comporte un troisième coefficient K5 de raideur plus élevé que le deuxième coefficient K23 de raideur.
Avantageusement dans certains modes particuliers de réalisation, chaque limiteur de débattement 23, 26, enchâssé sur l'élément de matériau élastique 15, 25, est plus long que les limiteurs de débattement 3, 6.
Lorsque la première partie 1 se rapproche de la deuxième partie 2 du dispositif support 20, la première partie provoque une force de compression contre le limiteur de débattement 23 et/ou contre le limiteur de débattement 26 dont se rapproche la première partie 1.
Le limiteur de débattement 23, 26 subissant la force de compression a tendance à s'écraser, en d'autres termes à réduire sa longueur et à augmenter son diamètre.
L'élément de matériau élastique 15, 25, qui est disposé de manière à limiter toute augmentation de diamètre du limiteur de débattement 23, 26 grâce à son coefficient K5 de raideur plus élevé, exerce alors une contrainte de réaction contre le limiteur de débattement 23, 26.
Si le déplacement de la première partie se poursuit, le limiteur de débattement 23, 26 continue à ce comprimer jusqu'à ce que la première partie entre en contact de l'élément de matériau élastique 15, 25 qui joue alors le rôle de butée de fin de course.
Le dispositif 30 représenté en figure 4 comprend a priori mais pas nécessairement les mêmes limiteurs de débattement 3, 6 que ceux du dispositif 10 de la figure 1.
Le dispositif 30 se distingue du dispositif 10 en ce qu'il comprend un élément de matériau élastique 35 qui est monté sur la première partie 1 en regard du ou des limiteurs de débattement 3, 6.
L'élément de matériau élastique 35 est emmanché sur la première partie 1 sur au moins une surface en regard de la deuxième partie 2 de sorte que l'élément de matériau élastique 35 est disposé entre la deuxième partie 2 et la première partie 1.
L'élément de matériau élastique 35 comporte au un troisième coefficient K5 de raideur moins élevé que le deuxième coefficient K3 de raideur.
Lorsque la première partie 1 se rapproche de la deuxième partie 2 du dispositif support 30, la première partie provoque une force de compression de l'élément de matériau élastique 35 contre le limiteur de débattement 3 et/ou contre le limiteur de débattement 6 dont se rapproche la première partie 1.
L'élément de matériau élastique 35, qui est disposé entre la première partie 1 et le ou les limiteurs de débattement 3, 6, du fait de son coefficient K5 de raideur moins élevé, s'écrase en exerçant alors une contrainte de réaction contre le limiteur de débattement 3, 6.
Le limiteur de débattement 3, 6, subissant la contrainte de réaction, a tendance à s'écraser aussi, mais en de moindres proportions que l'élément de matériau élastique 35 du fait de son coefficient K3 de raideur plus élevé.
Si le déplacement de la première partie se poursuit, l'élément de matériau élastique 35 arrive en saturation de compression possible de sorte que le limiteur de débattement 3, 6 continue à ce comprimer jusqu'à jouer le rôle de butée de fin de course.
La figure 5 illustre au moyen d'un graphique le comportement tant du dispositif support 20 de la figure 3 avec un élément de matériau élastique 15, 25 qui comporte un troisième coefficient K5 de raideur plus élevé que le deuxième coefficient K23 de raideur que du dispositif support 30 de la figure 4 avec un élément de matériau élastique 35 qui comporte un troisième coefficient K5 de raideur moins élevé que le deuxième coefficient K3 de raideur .
Comme sur le graphique de la figure 2, les valeurs de X sur l'axe des abscisses représentent le déplacement de la partie 1, et les valeurs de F sur l'axe des ordonnées représentent la force exercée par le groupe motopropulseur sur la partie 1.
Ici encore le début de la courbe à faible coefficient directeur correspond à l'entrée en action du tampon 4 dont le premier coefficient K4 de raideur détermine seul le rapport de proportionnalité entre la force F et le déplacement X sur de faibles amplitudes.
Ensuite, le coefficient directeur subit une première augmentation qui correspond soit dans le dispositif 20 à l'entrée en action des limiteurs de débattement 23, 26 en combinaison avec celle du tampon 4 et dans une moindre mesure avec les éléments élastiques 15, 25 dont le troisième coefficient K5 de raideur plus élevé induit un déplacement de valeur négligeable, soit dans le dispositif 30 à l'entrée en action de l'élément élastique 25 en combinaison avec celle du tampon 4 et dans une moindre mesure avec celle des limiteurs de débattement 3, 6 dont le deuxième coefficient K3 de raideur plus élevé induit un déplacement de valeur négligeable.
L'intérêt de la mise en série des raideurs d'éléments élastiques et de limiteurs de débattement, au contraire d'une mise en parallèle qui viendrait plus naturellement à l'esprit, apparaît alors clairement sur la courbe de la figure 5.
Celui de l'élément élastique 35 ou du limiteur de débattement 23, 26 de coefficient K de raideur moins élevé entre le premier en action de façon notable de sorte que la courbe se relève, sans attendre que ce soit avec un coefficient directeur élevé comme on peut l'observer sur la courbe de la figure 2.
Celui respectivement de l'élément élastique 15, 25 ou du limiteur de débattement 3, 6 de coefficient K de raideur plus élevé entre aussi en action mais de façon moindre par contre réaction, du fait que pour une même force F subie, le coefficient K de raideur plus élevé induit un déplacement plus faible.
Au fur et à mesure de la compression dans le dispositif 30, de l'élément élastique 35 ou dans le dispositif 20, du limiteur de débattement 23, 26 de coefficient K de raideur initialement moins élevé, le limiteur de débattement 3, 6 ou respectivement l'élément élastique 15, 25 entre progressivement en action sous l'effet de l'entrée en saturation de l'élément élastique 35 ou respectivement du limiteur de débattement 23, 26.
Pour une même énergie EA absorbée que sur la figure 2, on note alors sur la figure 5 un coefficient K'A de raideur moins fort que le coefficient KA de raideur lorsque le dispositif 20 ou 30, subit un déplacement X'A propre à absorber cette énergie. On note aussi une force F'A de choc en fin de course moins élevée que la force FA observée sur la figure 2 pour le dispositif 10.
La meilleure répartition de l'énergie EA absorbée par les dispositifs 20 et 30 que par le dispositif 10, procure au moins deux effets techniques avantageux. D'une part, la force F'A de choc en fin de course moins élevée que la force FA est source de moindre bruit. D'autre part, le coefficient K'A de raideur moins fort que le coefficient KA de raideur en fin de course, transmet moins de bruit du GMP à la caisse du véhicule.
Mais l'avantage de la structure du dispositif selon l'invention ne s'arrête pas là car la structure qui vient d'être décrite permet de mettre en œuvre un procédé de réduction de bruit sur des dispositifs déjà existant de manière simple et peu coûteuse. Considérons un support 10 préexistant qui comprend une première partie 1 fixée au groupe motopropulseur, une deuxième partie 2 fixée d'une part au véhicule et d'autre part à la première partie 1 au moyen d'un tampon 4 d'amortissement de vibrations qui comporte un premier coefficient K4 de raideur, et au moins un limiteur de débattement qui comporte au moins un deuxième coefficient K3 de raideur plus élevé que le premier coefficient K4 de raideur .
Lorsque le support 10 est générateur de bruit désagréable, on met en œuvre un procédé de réduction du bruit comprenant une étape consistant à disposer dans le dispositif support 10 un ou plusieurs éléments de matériau élastique supplémentaires, de manière particulière pour obtenir un dispositif support 20 ou 30.
L'étape d'obtention du dispositif support 20, consiste simplement à disposer l'élément de matériau élastique, par exemple sous forme de manchon 15, 25 autour du limiteur de débattement.
Alternativement, l'étape d'obtention du dispositif support 30, consiste simplement à disposer l'élément de matériau élastique, par exemple sous forme de manchon 35 par emmanchement sur la première partie 1 sur au moins une surface en regard de la deuxième partie 2.
Disposé de la sorte, l'élément de matériau élastique exerce une contrainte de réaction contre le limiteur de débattement lorsqu'un rapprochement de la première et de la deuxième partie provoque une force de compression contre le limiteur de débattement.
La contrainte de réaction contre le limiteur de débattement obtenue ainsi facilement au moyen du procédé selon l'invention, permet alors de répartir plus progressivement et plus complètement l'énergie absorbée entre le tampon 4, les limiteurs de débattement 3, 6, 23, 26 de sorte qu'un premier bruit généré par la force de choc F'A est réduit et que, considérant un deuxième bruit transmis de la partie 1 à la partie 2 par le coefficient K'A de raideur résultant lorsque la partie 1 est arrivée en butée, ce deuxième bruit est aussi réduit du fait de la réduction de la force de choc et du coefficient de raideur résultant.

Claims

REVENDICATIONS :
1. Dispositif support (20, 30) de groupe motopropulseur dans un véhicule comprenant une première partie (1) fixée au groupe motopropulseur, une deuxième partie (2) fixée d'une part au véhicule et d'autre part à la première partie (1) au moyen d'au moins un tampon (4) d'amortissement de vibrations qui comporte un premier coefficient de raideur, et au moins un limiteur de débattement (3, 23, 6, 26) qui comporte un deuxième coefficient de raideur plus élevé que le premier coefficient de raideur, caractérisé en ce qu'il comprend :
- au moins un élément de matériau élastique (15, 25, 35) disposé de manière à exercer une contrainte de réaction contre le limiteur de débattement (3, 23, 6, 26) lorsqu'un rapprochement de ladite première et de ladite deuxième partie provoque une force de compression contre ledit limiteur de débattement.
2. Dispositif support (20, 30) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément de matériau élastique (15, 25, 35) est un manchon.
3. Dispositif support (20, 30) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'au moins un limiteur de débattement (3, 23, 6, 26) est fixé à ladite deuxième partie (2) .
4. Dispositif support (20) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit élément (15, 25) est disposé autour du limiteur de débattement (23, 26) .
5. Dispositif support (20) selon la revendication
4, caractérisé en ce que ledit élément (15, 25) comporte un troisième coefficient de raideur plus élevé que ledit deuxième coefficient de raideur.
6. Dispositif support (30) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit élément de matériau élastique (35) est monté sur ladite première partie (1) en regard du limiteur de débattement (3, 6) .
7. Dispositif support (30) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit élément de matériau élastique (35) est disposé entre ladite deuxième partie (2) et ladite première partie (1) .
8. Dispositif support (30) selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que ledit élément de matériau élastique (35) est emmanché sur ladite première partie (1) sur au moins une surface en regard de ladite deuxième partie (2) .
9. Dispositif support (30) selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que ledit élément de matériau élastique (35) comporte un troisième coefficient de raideur moins élevé que ledit deuxième coefficient de raideur.
10. Procédé de réduction du bruit d'un dispositif support (10) en cas de débattement excessif de groupe motopropulseur dans un véhicule comprenant une première partie (1) fixée au groupe motopropulseur, une deuxième partie (2) fixée d'une part au véhicule et d'autre part à la première partie (1) au moyen d'au moins un tampon (4) d'amortissement de vibrations qui comporte un premier coefficient de raideur, et au moins un limiteur de débattement (3, 23, 6, 26) qui comporte un deuxième coefficient de raideur plus élevé que le premier coefficient de raideur, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à:
disposer dans ledit dispositif support (10) au moins un élément de matériau élastique (15, 25, 35) disposé de manière à exercer une contrainte de réaction contre le limiteur de débattement (3, 23, 6, 26) lorsqu'un rapprochement de ladite première et de ladite deuxième partie provoque une force de compression contre ledit limiteur de débattement.
11. Procédé de réduction du bruit selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on dispose ledit élément de matériau élastique (15, 25) autour du limiteur de débattement (23, 26) .
12. Procédé de réduction du bruit selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on dispose ledit élément de matériau élastique (35) par emmanchement sur ladite deuxième partie (2) sur au moins une surface en regard de ladite première partie (1) .
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