EP4222389A1 - Amortissement d'un élément mobile - Google Patents

Amortissement d'un élément mobile

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EP4222389A1
EP4222389A1 EP21783299.7A EP21783299A EP4222389A1 EP 4222389 A1 EP4222389 A1 EP 4222389A1 EP 21783299 A EP21783299 A EP 21783299A EP 4222389 A1 EP4222389 A1 EP 4222389A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support
washers
bearing
dissipation member
ring
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP21783299.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Eric Rumeau
Herve Mahe
Roelof Verhoog
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Embrayages SAS
Original Assignee
Valeo Embrayages SAS
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
Application filed by Valeo Embrayages SAS filed Critical Valeo Embrayages SAS
Publication of EP4222389A1 publication Critical patent/EP4222389A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations

Definitions

  • the present invention relates to a rolling device for a mobility device.
  • the invention relates in particular to the damping of vibrations to which a rotating element may be subjected.
  • the invention also relates to a mobility device comprising such a rolling device, the mobility device comprising an electric machine.
  • the invention finds applications, in particular in the field of motor vehicles, bicycles, scooters or two-wheeled motorcycles.
  • electrical machines comprise a stator and a rotor comprising a rotor shaft.
  • the stator is mounted in a casing configured to carry the rotor shaft in rotation, for example via bearings.
  • FIG. 1 schematically represents an electric machine 1 according to the prior art.
  • the electric machine 1 comprises a stator 3 and a rotor 4 which are mounted in a casing 2.
  • the rotor 4 comprises a rotor shaft 5 extending coaxially with respect to an axis of rotation X of the electric machine 1.
  • the rotor 4 is rotatably mounted on the casing 2 via a first bearing 6 and a second bearing 7.
  • the first bearing 6 and the second bearing 7 each comprise an inner ring and an outer ring.
  • the inner ring is mounted fixed in rotation on the rotor shaft 7 and the outer ring is mounted fixed in rotation on the housing 2.
  • an elastic element such as 8 in the form of a corrugated ring, for example between the housing 2 and the first bearing 6.
  • This elastic element 8 is mounted more particularly in abutment axially against the housing 2 and against one of the rings of the first bearing 6.
  • the vibrations are still not sufficiently sufficiently damped.
  • the invention aims to solve this problem by proposing a bearing device making it possible to reduce the amplitude of radial movements undergone by a shaft around which a bearing is mounted.
  • the subject of the invention is a bearing device for a mobility device, the bearing comprising
  • damping device comprising at least one elastic element arranged between the first support on the one hand and the first and the second ring on the other hand, in which the damping device also comprises
  • vibration dissipation member which is arranged between the first support and the elastic element or between the elastic element on the one hand, and the first ring and the second ring on the other hand, the vibration dissipation member being configured to dissipate vibration by shear.
  • shear is meant an effect of a tangential force applied to a body in the plane of one of its faces.
  • shear is also meant a radial and/or axial displacement of one surface relative to another surface, friction between these two surfaces being generated during this displacement.
  • the elastic element is placed in abutment against the first support and against one of the first ring and/or the second ring.
  • the dissipation member comprises at least two washers mounted bearing against the first support and against the elastic element.
  • the washers are of identical dimensions with respect to each other.
  • the washers are of dimensions which vary from one washer to another.
  • each washer is placed against another adjacent washer so that the washers are likely to rub against each other.
  • the energy dissipated by friction increases proportionally with the number of surfaces.
  • the surface with the least radial force will be the only one to move and to ensure the dissipation of energy, indeed on a system where the friction is too high, the movements are no longer possible and the transmission of the forces is done in its entirety.
  • the washers can be mounted axially and/or radially bearing against the elastic element.
  • two washers are stacked axially and/or radially with respect to each other.
  • three washers are stacked axially, generating two friction zones of the washers between them.
  • Each of these friction zones is formed by a first surface of one of the washers and by a second surface of an adjacent washer, the first surface and the second surface facing each other and being brought to rub radially against each other as a result of vibrations to which the second support may be subjected.
  • the dissipation member comprises an elastomer material placed between two washers.
  • the elastomeric material and the two washers are mounted around the second support.
  • the elastomeric material and the two washers each form a solid disc.
  • the washers are connected in rotation to the elastomer material.
  • the washers are connected in rotation to the elastomeric material by glue or by overmoulding.
  • the two washers are arranged in such a way as to be able to move radially with respect to the elastomeric material, generating an elastic deformation of the elastomeric material.
  • the washers are mounted floating relative to the elastomer material. Under the effect of vibrations, the washers are caused to rub the corresponding surface of the elastomer material while damping the vibrations.
  • the washers are made of steel.
  • the washers and the elastomeric material each form a ring.
  • At least one of the washers forms a solid disc.
  • At least one of the washers forms a ring.
  • each of the washers is mounted around the second support with a first clearance J1 relative to the first support and with a second clearance J2 relative to the second support, the first clearance being less than the second game.
  • the elastomeric material In the case where an elastomeric material is interposed between two washers, the elastomeric material also forms a ring which is also configured with a first clearance J1 less than a second clearance J2.
  • the elastic element is formed by a washer of the Belleville type.
  • the elastic element is mounted in abutment against the outer ring.
  • the elastic element is formed by a wave washer.
  • the wave washer has at least two contact points or two bumps through which the wave washer is intended to come into contact with the dissipation member.
  • the puck has five points of contact.
  • the dissipation member is of the antiphon® MPMTM type, that is to say formed by a layer of polystyrene-butadiene-styrene copolymer with various additives inserted between two metal membranes.
  • the elastic element and the dissipation member are in a single block.
  • the dissipation member and the elastic element are in contact with each other by a plane-plane contact.
  • the dissipation member extends in a plane which is substantially perpendicular to an axis of rotation of the first ring and of the second ring.
  • the dissipation member extends circumferentially around an axis of rotation of the first ring and of the second ring.
  • the ring against which the elastic element or the dissipation member is positioned is advantageously mounted floating on the associated support while the other ring is mounted fixed in rotation on the other associated support.
  • the invention also relates to a mobility device comprising a rolling device as described above, in which the mobility device is a motor vehicle comprising an electric machine.
  • mobility device is meant, inter alia, motor vehicle, bicycle, scooter, two-wheeled motorcycle.
  • the invention also relates to a mobility device comprising
  • first support and the second support being rotatable relative to each other, the first support being connected in rotation to the electric machine
  • first bearing and a second bearing each being able to be mounted on one of the first support or on the second support respectively, the electric machine being located between the first bearing and the second bearing
  • each of the damping devices comprising at least one elastic element and a vibration dissipation member, the vibration dissipation member being configured to dissipate the vibrations by shear.
  • each of the damping devices is made in a form as previously mentioned.
  • the first damping device has a stiffness K1 and the second damping device has a stiffness K2, the stiffness K1 and the stiffness of K2 being different.
  • K1/K2 is equal to 1/2.
  • the first support may be formed by a first part on which the first bearing is intended to be mounted and by a second part on which the second bearing is intended to be mounted.
  • the first support forms a single piece.
  • the elastic element of each of the damping devices is positioned between the bearing and the vibration dissipation member or between one of the first support or the second support. and the vibration dissipation member.
  • FIG. 1 illustrates a schematic representation of an electrical machine, according to the prior art
  • FIG. 2 illustrates a schematic representation of an electric machine comprising a vibration dissipation member, according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 3 illustrates an enlargement of part of Figure 2
  • FIG. 4 illustrates a vibration dissipation member, according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 5 illustrates a vibration dissipation member, according to a third embodiment of the invention.
  • FIG. 6 illustrates a vibration dissipation member, according to a fourth embodiment of the invention.
  • FIG. 7 illustrates a vibration dissipation member, according to a fifth embodiment of the invention.
  • FIG. 8A illustrates an elastic element according to a sixth embodiment of the invention
  • FIG. 8B illustrates a damping device, according to the sixth embodiment of the invention.
  • FIG. 9 illustrates a damping device, according to a seventh embodiment of the invention.
  • FIG. 10 illustrates a damping device, according to an eighth embodiment of the invention.
  • FIG. 11 illustrates a damping device, according to a ninth embodiment of the invention
  • the terms “external” and “internal” will be used as well as the “axial” and “radial” orientations.
  • the "radial” orientation is directed orthogonally to the axial orientation.
  • Axial orientation refers, depending on the context, to an axis of rotation of a shaft.
  • the “circumferential” orientation is directed orthogonally to the axial direction and orthogonal to the radial direction.
  • the terms “external” and “internal” are used to define the relative position of one element with respect to another, with respect to the reference axis, an element close to the axis is thus qualified as internal as opposed to an external element located radially on the periphery.
  • FIG. 2 shows an electric machine 10 for a motor vehicle (not shown), according to a first embodiment of the invention.
  • the electric machine 10 comprises a casing 12, a stator 13 and a rotor 14.
  • the casing 12 forms a protective envelope with respect to the stator 13 and the rotor 14.
  • the rotor 14 comprises a rotor shaft 15 mounted centrally and coaxially relative to an axis of rotation X of the electric machine 10.
  • the stator 13 and the rotor 14 are mounted on the casing 12 via a first bearing 16 and a second bearing 17.
  • the first bearing 16 and the second bearing 17 are placed axially on either side of the stator 13.
  • the first bearing 16 is mounted on a side close to one end of the rotor shaft 15 adapted to be fixed to a speed reducer (not shown) while the second bearing 17 is mounted on another side of the rotor shaft 15 away from this same speed reducer.
  • Each of the bearings 16, 17 comprises an outer ring 161, 171 and an inner ring 162, 172 arranged around the rotor shaft 15.
  • the outer ring 161, 171 is connected in rotation to the housing 12 while the inner ring 162, 172 is linked in rotation to the rotor shaft 15. Between these two rings are placed balls such as 163,173 ensuring the rotation of each of the outer rings and the inner rings with respect to each other.
  • an elastic element 18 around the shaft of the rotor 15.
  • This elastic element 18 can be a washer of the Belleville type as illustrated or else a wave washer (shown in Figure 8A).
  • three washers such as 19 are arranged axially between the elastic element 18 and the housing 12. These washers 19 are arranged stacked axially relative to each other. In this example, they are of identical dimensions relative to each other. These washers 19 each form a flat ring with a central hole through which the rotor shaft 15 is inserted.
  • the Belleville washer is arranged here bearing radially outwards against the outer ring 161 and radially inwards against one of the washers 19.
  • FIG 3 illustrates how the washers 19 are arranged according to this first embodiment of the invention.
  • the washers 19 are stacked axially with respect to each other in such a way that they can slide radially with respect to each other and generate friction against each other. This friction dissipates the energy accumulated due to the vibrations.
  • Each of the washers 19 has an inner periphery 20 and an outer periphery 21.
  • Each of the washers 19 has a first maximum clearance J1 measured between the inner periphery 20 and an outer surface 22 of the rotor shaft 15.
  • Each of the washers 19 have a second maximum clearance J2 measured between the outer periphery 21 and the casing 12.
  • maximum clearance is meant the maximum possibility that each of the washers 19 has of moving radially with respect to the rotor shaft 15.
  • Each of these maximum play J1 and J2 is measured along the same axis which is orthogonal to the axis of rotation X.
  • each of the washers 19 is made in such a way that the play J1 is greater than the play J2. Contact between a washer 19 and the rotor shaft 15 is thus always avoided.
  • the washers 19 are in this example made of steel.
  • FIG 4 illustrates a vibration dissipation member according to a second embodiment.
  • an elastic element as illustrated at 18 in Figures 2 and 3 is also present although not illustrated.
  • a washer 191 of elastomeric material is placed between the two washers 190.
  • the washers 190 have a structure and composition similar to the washers 19 of the first embodiment.
  • the washers 190 and the washer made of elastomeric material 191 are placed side by side while being capable of rubbing against each other radially under the action of the vibratory movements of the rotor shaft 15.
  • Figure 4 shows washers 190.191 spaced from each other to emphasize the fact that they are not glued to each other contrary to what is described in Figure 5.
  • Figure 5 illustrates a vibration dissipation member according to a third embodiment of the invention.
  • a washer made of elastomeric material 291 is placed between two washers 290.
  • the two washers 290 are glued to the washer made of elastomeric material 291.
  • the washers 290 and 291 have a structure and composition similar to the washers 190 and 191 of the second embodiment.
  • FIG. 6 illustrates a vibration dissipation member according to a fourth embodiment of the invention.
  • three washers 390 are arranged side by side relative to each other while being able to slide radially relative to each other.
  • Each of these three washers 390 forms a solid disc.
  • the three washers 390 are joined axially to each other while being able to move radially with respect to each other.
  • a rotor shaft 150 is shown which does not pass through these same washers 390.
  • FIG 7 illustrates a vibration dissipation member according to a fifth embodiment of the invention.
  • a washer 491 of elastomeric material is placed between two washers 490.
  • Each of these washers 491 and 490 forms a solid disc as for the previous example.
  • These washers can be joined to each other while being able to move radially with respect to each other. Or these washers can be glued together without the possibility of rubbing against each other.
  • the rotor shaft 150 does not pass through these same washers 490 and 491.
  • Figure 8A we can see another embodiment of the spring washer.
  • Figure 8A is illustrated a spring washer 518 corrugated with bumps such as 519.
  • Figure 8B it can be seen that such a spring washer 518 in operation is placed in contact with the vibration dissipation member 590 by a contact plan-plan.
  • FIG 10 there is described another example in which a first bearing 761 and a second bearing 762 are arranged axially on either side of the electric machine 10.
  • arranged axially is meant arranged along an axis which is parallel to the axis of rotation X of the electric machine 10.
  • the axis is coaxial with the axis of rotation X.
  • a first damping device 718 of stiffness K1 and a second device damping 728 of stiffness K2 are arranged axially between the housing 12 and, respectively, the first bearing 761 and the second bearing 762.
  • the vibration dissipation member 790 of the first damping device 718 is arranged axially between the housing 12 and the first bearing 761.
  • a first spring washer 780 is mounted axially between the first vibration dissipation member 790 and the first bearing 761 .
  • the vibration dissipation member 791 of the second damping device 728 is arranged axially between the housing 12 and the second bearing 762.
  • a second spring washer 781 is mounted axially between the second vibration dissipation member 791 and the second bearing 762 .
  • first damping device 718 and the second damping device 728 are configured such that the stiffness K1 is twice as small as the stiffness K2.
  • the washer 780 has a stiffness of 250 N while the washer 781 has a stiffness of 500 N.
  • the casing 12 could be formed from two separate parts (not shown).
  • the outer ring 762 could be mounted fixed on a first part while the vibration dissipation member could be mounted fixed on another part.
  • a first damping device 818 and a second damping device 828 are each disposed between the rotor shaft 15 and a corresponding bearing 861,862.
  • each of the damping devices 818,828 according to FIG. 11 is arranged radially between the shaft of rotor 15 and the corresponding bearing 861, 862.
  • arranged radially is meant arranged along an axis which intersects the axis of rotation X perpendicularly.
  • the vibration dissipation member 890 of the first damping device 818 is arranged mounted around the shaft of the rotor 15, between the rotor shaft 15 and the first bearing 861.
  • a first spring washer 880 is mounted around the rotor shaft 15, between the first vibration dissipation member 890 and the first bearing 861 .
  • the vibration dissipation member 891 of the second damping device 828 is arranged mounted around the shaft of the rotor 15, between the rotor shaft 15 and the second bearing 862.
  • a second spring washer 881 is mounted around the rotor shaft 15, between the second vibration dissipation member 891 and the second bearing 862.
  • circlips such as 850 can be mounted on the rotor shaft 15.

Landscapes

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  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

L'invention concerne un dispositif de roulement pour un appareil de mobilité, le dispositif de roulement comprenant - un premier support (12), - un deuxième support (15), le premier support et le deuxième support étant mobile en rotation l'un par rapport à l'autre, - une première bague (161) apte à être montée fixe en rotation sur le premier support, - une deuxième bague (162) apte à être montée fixe en rotation sur le deuxième support, et - un dispositif d'amortissement (18) comprenant au moins un élément élastique disposé entre le premier support d'une part et la première et la deuxième bague d'autre part, dans lequel le dispositif d'amortissement comporte également - un organe de dissipation des vibrations (19,190,191,290,291,390,490,491) qui est disposé entre le premier support et l'élément élastique, l'organe de dissipation des vibrations étant configuré pour dissiper les vibrations par cisaillement.

Description

Description
Titre de l'invention : Amortissement d’un élément mobile
[0001] La présente invention porte sur un dispositif de roulement pour un appareil de mobilité. L’invention porte en particulier sur l’amortissement de vibrations auxquelles un élément mobile en rotation peut être soumis. L’invention porte également sur un appareil de mobilité comprenant un tel dispositif de roulement, l’appareil de mobilité comprenant une machine électrique. L'invention trouve des applications, notamment dans le domaine des véhicules automobiles, des bicyclettes, trottinettes ou motocycles à deux roues.
[0002] De façon connue en soi, les machines électriques comportent un stator et un rotor comprenant un arbre de rotor. Le stator est monté dans un carter configuré pour porter à rotation l'arbre de rotor par exemple par l'intermédiaire de roulements.
[0003] La figure 1 représente schématiquement une machine électrique 1 selon l’art antérieur. La machine électrique 1 comprend un stator 3 et un rotor 4 qui sont montés dans un carter 2. Le rotor 4 comprend un arbre de rotor 5 s’étendant coaxialement par rapport à un axe de rotation X de la machine électrique 1 . Le rotor 4 est monté mobile en rotation sur le carter 2 par l’intermédiaire d’un premier roulement 6 et d’un deuxième roulement 7. Le premier roulement 6 et le deuxième roulement 7 comportent chacun une bague interne et une bague externe. La bague interne est montée fixe en rotation sur l’arbre de rotor 7 et la bague externe est montée fixe en rotation sur le carter 2.
[0004] Pour pouvoir monter le premier roulement 6 et le deuxième roulement 7 sur le carter 2 et sur l’arbre de rotor 5, l’un de ces roulements est monté avec un jeu entre la bague externe correspondante et le carter 2.
[0005] Ainsi, du fait de ce montage avec jeu d’un de ces roulements 6 ou 7 et/ou du fait des efforts électromagnétiques de la machine électrique 1 , l’arbre de rotor 5 a tendance à se déplacer selon des mouvements radiaux. De tels mouvements radiaux provoquent des déplacements de la machine électrique 1 comme représentés en traits pointillés en figure 1. De tels déplacements génèrent des vibrations et risquent de détériorer le fonctionnement normal de la machine électrique 1 et / ou d’induire des bruits rayonnés par la structure de la machine électrique 1 .
[0006] Pour résoudre ce problème, il est connu de disposer un élément élastique tel que 8 sous forme d’un anneau ondulé par exemple entre le carter 2 et le premier roulement 6. Cet élément élastique 8 est monté plus particulièrement en appui axialement contre le carter 2 et contre l’une des bagues du premier roulement 6. Cependant, les vibrations ne sont toujours pas assez suffisamment amorties.
[0007] L'invention vise à résoudre ce problème en proposant un dispositif de roulement permettant de diminuer l’amplitude de mouvements radiaux subit par un arbre autour duquel est monté un roulement.
[0008] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de roulement pour un appareil de mobilité, le roulement comprenant
- un premier support,
- un deuxième support, le premier support et le deuxième support étant mobile en rotation l’un par rapport à l’autre,
- une première bague apte à être montée fixe en rotation sur le premier support,
- une deuxième bague apte à être montée fixe en rotation sur le deuxième support, et
- un dispositif d’amortissement comprenant au moins un élément élastique disposé entre le premier support d’une part et la première et la deuxième bague d’autre part, dans lequel le dispositif d’amortissement comporte également
- un organe de dissipation des vibrations qui est disposé entre le premier support et l’élément élastique ou entre l’élément élastique d’une part, et la première bague et la deuxième bague d’autre part, l’organe de dissipation des vibrations étant configuré pour dissiper les vibrations par cisaillement.
[0009] Par cisaillement on entend un effet d'un effort tangentiel appliqué à un corps dans le plan de l'une de ses faces. Par cisaillement on entend également un déplacement radial et/ou axial d’une surface par rapport à une autre surface, un frottement entre ces deux surfaces étant généré pendant ce déplacement.
Dans un exemple, il y a cisaillement entre une première surface et une deuxième surface qui sont au contact l’une de l’autre et qui sont amenées à se déplacer radialement et/ou axialement l’une par rapport à l’autre. [0010] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément élastique est disposé en appui contre le premier support et contre l’une parmi la première bague et/ou la deuxième bague.
[0011] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de dissipation comporte au moins deux rondelles montées en appui contre le premier support et contre l’élément élastique.
[0012] Dans un exemple de réalisation de l’invention, les rondelles sont de dimensions identiques les unes par rapport aux autres.
Dans un autre exemple, les rondelles sont de dimensions qui varient d’une rondelle à une autre.
[0013] Chaque rondelle est placée en appui contre une autre rondelle adjacente de telle sorte à ce que les rondelles sont susceptibles de frotter les unes contre les autres. L'énergie dissipée par la friction augmente proportionnellement par rapport au nombre de surfaces. Ainsi pour dissiper la même quantité d'énergie, il sera possible de faire diminuer une précharge du roulement et ainsi d'améliorer l'efficacité de transmission de puissance. A minima, la surface présentant le moins d’effort radial sera la seule à se mouvoir et à assurer la dissipation d’énergie, en effet sur un système où le frottement est trop important les mouvements ne sont plus possibles et la transmission des efforts se fait dans son intégralité.
[0014] Dans un exemple, les rondelles peuvent être montées axialement et/ou radialement en appui contre l’élément élastique.
[0015] Selon un mode de réalisation de l’invention, deux rondelles sont empilées axialement et/ou radialement l’une par rapport à l’autre.
[0016] Lorsque les deux rondelles sont empilées axialement l’une par rapport à l’autre une telle disposition génère quatre zones de friction. La première est formée par le contact du premier support avec une des rondelles, la deuxième est formée par contact des deux rondelles entre elles et la troisième est formée par le contact de l’autre des rondelles avec l’élément élastique.
[0017] Dans un autre exemple, trois rondelles sont empilées axialement, générant deux zones de friction des rondelles entre elles. Chacune de ces zones de friction est formée par une première surface d’une des rondelles et par une deuxième surface d’une rondelle adjacente, la première surface et la deuxième surface se faisant face l’une par rapport à l’autre et étant amenées à se frotter radialement l’une contre l’autre à la suite de vibrations auxquelles peut être soumis le deuxième support.
[0018] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de dissipation comporte un matériau en élastomère disposé entre deux rondelles.
[0019] Selon un mode de réalisation, le matériau élastomère et les deux rondelles sont montés autour du deuxième support.
[0020] Selon un mode de réalisation, le matériau élastomère et les deux rondelles forment chacun un disque plein.
[0021] Selon un mode de réalisation de l’invention, les rondelles sont liées en rotation au matériau en élastomère. Dans un exemple, les rondelles sont liées en rotation au matériau élastomère par de la colle ou par surmoulage. Sous l’effet de vibrations, les deux rondelles sont disposées de telle manière à être apte à se déplacer radialement par rapport au matériau élastomère générant une déformation élastique du matériau élastomère.
[0022] Selon un mode de réalisation de l’invention, les rondelles sont montées flottantes par rapport au matériau en élastomère. Sous l’effet de vibrations, les rondelles sont amenées à frotter la surface correspondante du matériau en élastomère tout en amortissant les vibrations.
[0023] Selon un mode de réalisation de l’invention, les rondelles sont en acier.
[0024] Selon un mode de réalisation de l’invention, les rondelles et le matériau élastomère forment chacun un anneau.
[0025] Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins l’une des rondelles forme un disque plein.
[0026] Selon un mode de réalisation de l’invention, au moins l’une des rondelles forme un anneau.
[0027] Selon un mode de réalisation de l’invention, chacune des rondelles est montée autour du deuxième support avec un premier jeu J1 par rapport au premier support et avec un deuxième jeu J2 par rapport au deuxième support, le premier jeu étant inférieur au deuxième jeu.
[0028] Dans le cas où un matériau élastomère est interposé entre deux rondelles, le matériau élastomère forme également un anneau qui est configuré également avec un premier jeu J1 inférieur à un deuxième jeu J2. [0029] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément élastique est formé par une rondelle de type Belleville.
[0030] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément élastique est monté en appui contre la bague externe.
[0031] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément élastique est formé par une rondelle ondulée.
[0032] Selon un mode de réalisation de l’invention, la rondelle ondulée présente au moins deux points de contact ou deux bosses par l’intermédiaire desquels la rondelle ondulée est destinée à venir au contact de l’organe de dissipation. Dans un exemple, la rondelle présente cinq points de contact.
[0033] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de dissipation est du type antiphon® MPM™, c’est-à-dire formé par une couche de polystyrène- butadiène-styrène copolymère avec divers additifs insérés entre deux membranes métalliques.
[0034] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément élastique et l'organe de dissipation sont en un seul bloc.
[0035] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de dissipation et l’élément élastique sont au contact l’un et l’autre par un contact plan-plan.
[0036] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de dissipation s’étend dans un plan qui est sensiblement perpendiculaire à un axe de rotation de la première bague et de la deuxième bague.
[0037] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’organe de dissipation s’étend circonférentiellement autour d’un axe de rotation de la première bague et de la deuxième bague. Dans ce cas, la bague contre laquelle est positionnée l’élément élastique ou l’organe de dissipation est avantageusement montée flottante sur le support associé tandis que l’autre bague est montée fixe en rotation sur l’autre support associé.
- L’invention a également pour objet un appareil de mobilité comprenant un dispositif roulement tel que précédemment décrit, dans lequel l’appareil de mobilité est un véhicule automobile comprenant une machine électrique.
[0038] Par appareil de mobilité on entend, entre autres, véhicule automobile, bicyclette, trottinette, motocycle à deux roues. [0039] L’invention a également pour objet un appareil de mobilité comprenant
-une machine électrique,
-un premier support et un deuxième support, le premier support et le deuxième support étant mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre, le premier support étant lié en rotation à la machine électrique,
-un premier roulement et un deuxième roulement, chacun étant apte à être monté sur l’un parmi le premier support ou sur le deuxième support respectivement, la machine électrique étant localisée entre le premier roulement et le deuxième roulement,
-un premier dispositif d’amortissement disposé entre l’un parmi le premier support ou le deuxième support et le premier roulement, et
-un deuxième dispositif d’amortissement disposé entre l’un parmi le premier support ou le deuxième support et le deuxième roulement,
-chacun des dispositifs d’amortissement comprenant au moins un élément élastique et un organe de dissipation des vibrations, l’organe de dissipation des vibrations étant configuré pour dissiper les vibrations par cisaillement.
[0040]Selon un mode de réalisation de l’invention, chacun des dispositifs d’amortissement est réalisé sous une forme comme précédemment mentionnés.
[0041] Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier dispositif d’amortissement a une raideur K1 et le deuxième dispositif d’amortissement a une raideur K2, la raideur K1 et la raideur de K2 étant différentes. Dans un exemple préféré, K1/K2 est égal à 1/2.
[0042] Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier support peut être formé par une première pièce sur laquelle est destinée à être monté le premier roulement et par une deuxième pièce sur laquelle est destinée à être monté le deuxième roulement.
[0043] Selon un mode de réalisation de l’invention, le premier support forme une seule et même pièce.
[0044] Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément élastique de chacun des dispositifs d’amortissement est positionné entre le roulement et l’organe de dissipation des vibrations ou entre l’un parmi le premier support ou le deuxième support et l’organe de dissipation des vibrations. [0045] L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention.
[0046] La [Fig. 1 ] illustre une représentation schématique d’une machine électrique, selon l’art antérieur ;
La [Fig. 2] illustre une représentation schématique d’une machine électrique comprenant un organe de dissipation de vibrations, selon un premier mode de réalisation de l’invention;
La [Fig. 3] illustre un agrandissement d’une partie de la figure 2 ;
La [Fig. 4] illustre un organe de dissipation des vibrations, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ;
La [Fig. 5] illustre un organe de dissipation des vibrations, selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;
La [Fig. 6] illustre un organe de dissipation des vibrations, selon un quatrième mode de réalisation de l’invention ;
La [Fig. 7] illustre un organe de dissipation des vibrations, selon un cinquième mode de réalisation de l’invention,
La [Fig. 8A] illustre un élément élastique selon un sixième mode de réalisation de l’invention ;
La [Fig. 8B] illustre un dispositif d’amortissement, selon le sixième mode de réalisation de l’invention ;
La [Fig. 9] illustre un dispositif d’amortissement, selon un septième mode de réalisation de l’invention ;
La [Fig. 10] illustre un dispositif d’amortissement, selon un huitième mode de réalisation de l’invention, et
La [Fig. 11] illustre un dispositif d’amortissement, selon un neuvième mode de réalisation de l’invention
[0047] Dans la description et les revendications, on utilisera les termes "externe" et "interne" ainsi que les orientations "axiale" et "radiale". Par convention, l'orientation "radiale" est dirigée orthogonalement à l’orientation axiale. L’orientation axiale se rapporte, suivant le contexte, à un axe de rotation d’un arbre. L'orientation "circonférentielle" est dirigée orthogonalement à la direction axiale et orthogonalement à la direction radiale. Les termes "externe" et "interne" sont utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre, par rapport à l’axe de référence, un élément proche de l'axe est ainsi qualifié d'interne par opposition à un élément externe situé radialement en périphérie.
[0048] Les éléments identiques, similaires ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.
[0049] La figure 2 représente une machine électrique 10 pour un véhicule automobile (non représenté), selon un premier mode de réalisation de l’invention. La machine électrique 10 comporte un carter 12, un stator 13 et un rotor 14. Le carter 12 forme une enveloppe protectrice vis-à-vis du stator 13 et du rotor 14. Le rotor 14 comporte un arbre de rotor 15 monté centralement et coaxialement par rapport à un axe de rotation X de la machine électrique 10. Le stator 13 et le rotor 14 sont montés sur le carter 12 par l’intermédiaire d’un premier roulement 16 et d’un deuxième roulement 17. Le premier roulement 16 et le deuxième roulement 17 sont placés axialement de part et d’autre du stator 13. Le premier roulement 16 est monté d’un côté proche d’une extrémité de l’arbre de rotor 15 apte à être fixée à un réducteur de vitesses (non représenté) tandis que le deuxième roulement 17 est monté d’un autre côté de l’arbre de rotor 15 éloigné de ce même réducteur de vitesses. Chacun des roulements 16, 17 comporte une bague externe 161 ,171 et une bague interne 162,172 disposées autour de l’arbre de rotor 15. La bague externe 161 ,171 est liée en rotation au carter 12 tandis que la bague interne 162, 172 est liée en rotation à l’arbre de rotor 15. Entre ces deux bagues sont placées des billes telles que 163,173 assurant la rotation de chacune des bagues externes et des bagues internes les unes par rapport aux autres.
[0050] Axialement, entre le carter 12 et le premier roulement 16, est disposée un élément élastique 18 autour de l’arbre du rotor 15. Cet élément élastique 18 peut être une rondelle de type Belleville comme illustrée ou bien une rondelle ondulée (représentée en figure 8A).
[0051] Selon ce premier mode de réalisation de l’invention, trois rondelles telles que 19 sont disposées axialement entre l’élément élastique 18 et le carter 12. Ces rondelles 19 sont disposées empilées axialement les unes par rapport aux autres. Dans cet exemple, elles sont de dimensions identiques les unes par rapport aux autres. Ces rondelles 19 forment chacune un anneau plat avec un orifice central au travers duquel est inséré l’arbre de rotor 15. La rondelle de Belleville est disposée ici en appui radialement vers l’extérieur contre la bague externe 161 et radialement vers l’intérieur contre l’une de rondelles 19.
[0052] La figure 3 illustre la manière dont sont disposées les rondelles 19 selon ce premier mode de réalisation de l’invention. Les rondelles 19 sont empilées axialement les unes par rapport aux autres de telle manière à ce qu’elles puissent glisser radialement les unes par rapport aux autres et générer du frottement les unes contre les autres. Ces frottements permettent de dissiper l’énergie accumulée à cause des vibrations.
[0053] Chacune des rondelles 19 présente un pourtour intérieur 20 et un pourtour extérieur 21. Chacune des rondelles 19 présente un premier jeu maximal J1 mesuré entre le pourtour intérieur 20 et une surface externe 22 de l’arbre de rotor 15. Chacune des rondelles 19 présentent un deuxième jeu maximal J2 mesuré entre le pourtour extérieur 21 et le carter 12. Par jeu maximal on entend la possibilité maximale qu’a chacune des rondelles 19 de se déplacer radialement par rapport à l’arbre de rotor 15. Chacun de ces jeux maximaux J1 et J2 est mesuré le long d’un même axe qui est orthogonal à l’axe de rotation X. Ainsi, chacune des rondelles 19 est réalisée de telle manière à ce que le jeu J1 est supérieur au jeu J2. Le contact entre une rondelle 19 et l’arbre de rotor 15 est ainsi toujours évité.
[0054] Les rondelles 19 sont dans cet exemple formées d’acier.
[0055] La figure 4 illustre un organe de dissipation des vibrations selon un deuxième mode de réalisation. Selon ce deuxième mode de réalisation et comme ce sera le cas pour les figures suivantes un élément élastique, tel qu’illustré en 18 dans les figures 2 et 3, est également présent bien que non illustré. Une rondelle en matériau élastomère 191 est placée entre les deux rondelles 190. Les rondelles 190 sont de structure et de composition similaires aux rondelles 19 du premier mode de réalisation. Dans cet exemple, les rondelles 190 et la rondelle en matériau élastomère 191 sont disposées accolées les unes aux autres tout en étant susceptible de frotter les unes contre les autres radialement sous l’action des mouvements vibratoires de l’arbre de rotor 15.
[0056] La figure 4 montre des rondelles 190,191 espacées les unes des autres pour souligner le fait qu’elles ne sont pas collées les unes aux autres contrairement à ce qui est décrit en figure 5. [0057] La figure 5 illustre un organe de dissipation des vibrations selon un troisième mode de réalisation de l’invention. Selon ce troisième mode de réalisation, une rondelle en matériau élastomère 291 est disposée entre deux rondelles 290. En particulier, les deux rondelles 290 sont collées à la rondelle en matériau élastomère 291. Les rondelles 290 et 291 sont de structure et de composition similaires aux rondelles 190 et 191 du deuxième mode de réalisation.
[0058] La figure 6 illustre un organe de dissipation des vibrations selon un quatrième mode de réalisation de l’invention. Selon ce quatrième mode de réalisation, trois rondelles 390 sont disposées accolées les unes par rapport aux autres tout en étant aptes à glisser radialement les unes par rapport aux autres. Chacune de ces trois rondelles 390 forme un disque plein. Les trois rondelles 390 sont accolées axialement les unes aux autres tout en étant aptes à se déplacer radialement les unes par rapport aux autres. Un arbre de rotor 150 est illustré qui ne traverse pas ces mêmes rondelles 390.
[0059] La figure 7 illustre un organe de dissipation des vibrations selon un cinquième mode de réalisation de l’invention. Selon ce cinquième de réalisation, une rondelle en matériau élastomère 491 est disposée entre deux rondelles 490. Chacune de ces rondelles 491 et 490 forme un disque plein comme pour l’exemple précédent. Ces rondelles peuvent être accolées les unes aux autres tout en étant susceptibles de se déplacer radialement les unes par rapport aux autres. Ou bien ces rondelles peuvent être collées les unes avec les autres sans possibilité de frotter les unes contre les autres. Comme pour l’exemple figure 6, l’arbre de rotor 150 ne traverse pas ces mêmes rondelles 490 et 491 .
[0060] Sur la figure 8A, on peut voir une autre forme de réalisation de la rondelle élastique. Notamment figure 8A est illustrée une rondelle élastique 518 ondulée avec des bosses telles que 519. Sur la figure 8B, on peut voir qu’une telle rondelle élastique 518 en fonctionnement est placée au contact de l’organe de dissipation des vibrations 590 par un contact plan-plan.
[0061] Sur la figure 9, il est décrit une autre disposition de la rondelle élastique par rapport à l’organe de dissipation de vibrations. Notamment selon cet exemple, la rondelle élastique 618 est disposée entre le carter 12 et l’organe de dissipation des vibrations 690. Dans ces conditions, l’organe de dissipation des vibrations 690 est monté en appui contre la bague externe 661. Dans un autre exemple, l’organe de dissipation des vibrations 690 pourrait être monté en appui contre la bague interne 662.
[0062] Sur la figure 10, il est décrit un autre exemple dans lequel un premier roulement 761 et un deuxième roulement 762 sont disposés axialement de part et d’autre de la machine électrique 10. Par disposés axialement on entend disposés le long d’un axe qui est parallèle à l’axe de rotation X de la machine électrique 10. Dans cet exemple, l’axe est coaxial à l’axe de rotation X. Un premier dispositif d’amortissement 718 de raideur K1 et un deuxième dispositif d’amortissement 728 de raideur K2 sont disposés axialement entre le carter 12 et, respectivement, le premier roulement 761 et le deuxième roulement 762.
L’organe de dissipation des vibrations 790 du premier dispositif d’amortissement 718 est disposé axialement entre le carter 12 et le premier roulement 761. Une première rondelle élastique 780 est montée axialement entre le premier organe de dissipation des vibrations 790 et le premier roulement 761 .
L’organe de dissipation des vibrations 791 du deuxième dispositif d’amortissement 728 est disposé axialement entre le carter 12 et le deuxième roulement 762. Une deuxième rondelle élastique 781 est montée axialement entre le deuxième organe de dissipation des vibrations 791 et le deuxième roulement 762.
Dans cet exemple préféré, le premier dispositif d’amortissement 718 et le deuxième dispositif d’amortissement 728 sont configurés de telle manière à ce que la raideur K1 est deux fois plus petite que la raideur K2.
Par exemple, la rondelle 780 a une raideur de 250 N tandis que la rondelle 781 a une raideur de 500 N. Dans cet exemple, le carter 12 pourrait être formé de deux pièces distinctes (non représentées). Par exemple, la bague externe 762 pourrait être montée fixée sur une première pièce tandis que l’organe de dissipation des vibrations pourrait être montée fixé sur une autre pièce.
[0063] Dans une autre variante figure 11 , il est décrit un autre exemple de disposition. Un premier dispositif d’amortissement 818 et un deuxième dispositif d’amortissement 828 sont chacun disposés entre l’arbre de rotor 15 et un roulement correspondant 861 ,862. Au lieu d’être positionné axialement entre le carter 12 et le roulement correspondant comme illustré en figure 10, chacun des dispositifs d’amortissement 818,828 selon la figure 11 est disposé radialement entre l’arbre de rotor 15 et le roulement correspondant 861 ,862. Par disposé radialement on entend disposé selon un axe qui coupe perpendiculairement l’axe de rotation X.
[0064] L’organe de dissipation des vibrations 890 du premier dispositif d’amortissement 818 est disposé monté autour de l’arbre du rotor 15, entre l’arbre de rotor 15 et le premier roulement 861. Une première rondelle élastique 880 est montée autour de l’arbre de rotor 15, entre le premier organe de dissipation des vibrations 890 et le premier roulement 861 .
[0065] L’organe de dissipation des vibrations 891 du deuxième dispositif d’amortissement 828 est disposé monté autour de l’arbre du rotor 15, entre l’arbre de rotor 15 et le deuxième roulement 862. Une deuxième rondelle élastique 881 est montée autour de l’arbre de rotor 15, entre le deuxième organe de dissipation des vibrations 891 et le deuxième roulement 862. Pour caler axialement les dispositifs d’amortissement, des circlips tels que 850 peuvent être montés sur l’arbre de rotor 15.

Claims

Revendications
1 . Dispositif de roulement pour un appareil de mobilité, le dispositif de roulement comprenant
- un premier support (12),
- un deuxième support (15), le premier support et le deuxième support étant mobile en rotation l’un par rapport à l’autre,
- une première bague (161 ) apte à être montée fixe en rotation sur le premier support,
- une deuxième bague (162) apte à être montée fixe en rotation sur le deuxième support, et
- un dispositif d’amortissement (18) comprenant au moins un élément élastique disposé entre le premier support d’une part et la première et la deuxième bague d’autre part, dans lequel le dispositif d’amortissement comporte également
- un organe de dissipation des vibrations (19,190,191 ,290,291 ,390,490,491 ) qui est disposé entre le premier support et l’élément élastique, l’organe de dissipation des vibrations étant configuré pour dissiper les vibrations par cisaillement.
2. Dispositif de roulement selon la revendication 1 , dans lequel l’organe de dissipation comporte au moins deux rondelles (19,190,290,390,490) montées en appui contre le premier support et contre l’élément élastique.
3. Dispositif de roulement selon la revendication 2, dans lequel les deux rondelles sont empilées axialement l’une par rapport à l’autre.
4. Dispositif de roulement selon la revendication 2, dans lequel l’organe de dissipation comporte un matériau en élastomère (191 ,291 ,491 ) disposé entre les deux rondelles (190,290,490).
5. Dispositif de roulement selon la revendication 4, dans lequel les rondelles sont liées en rotation au matériau en élastomère.
6. Dispositif de roulement selon la revendication 4, dans lequel les rondelles sont montées flottantes par rapport au matériau en élastomère.
7. Dispositif de roulement selon l’une des revendications 2 à 6, dans lequel les rondelles sont en acier.
8. Dispositif de roulement selon l’une des revendications 2 à 7, dans lequel au moins une des rondelles forme un anneau.
9. Dispositif de roulement selon l’une des revendications 2 à 8 dans lequel chacune des rondelles forme un anneau plat et est montée autour du deuxième support avec un premier jeu J1 par rapport au premier support et avec un deuxième jeu J2 par rapport au deuxième support, le premier jeu étant inférieur au deuxième jeu.
10. Dispositif de roulement selon l’une des revendications 2 à 7, dans lequel au moins une des rondelles forme un disque plein.
11. Dispositif de roulement selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’élément élastique est formé par une rondelle de type Belleville.
12. Dispositif de roulement selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier support est apte à être lié en rotation à un stator d’une machine électrique.
13. Appareil de mobilité comprenant un roulement selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’appareil de mobilité est un véhicule automobile comprenant une machine électrique.
14. Appareil de mobilité comprenant
- une machine électrique (10),
- un premier support (12,15) et un deuxième support (15,12), le premier support et le deuxième support étant mobiles en rotation l’un par rapport à l’autre, le premier support étant lié en rotation à la machine électrique,
- un premier roulement (761 ,861 ) et un deuxième roulement (762,862), chacun étant apte à être monté sur l’un parmi le premier support ou sur le deuxième support respectivement, la machine électrique étant localisée entre le premier roulement et le deuxième roulement,
- un premier dispositif d’amortissement (718,818) disposé entre l’un parmi le premier support ou le deuxième support et le premier roulement, et
- un deuxième dispositif d’amortissement (728,828) disposé entre l’un parmi le premier support ou le deuxième support et le deuxième roulement,
- chacun des dispositifs d’amortissement comprenant au moins un élément élastique (780,781 ,880,881 ) et un organe de dissipation des vibrations (790,791 ,890,891 ), l’organe de dissipation des vibrations étant configuré pour dissiper les vibrations par cisaillement. 15
Appareil de mobilité selon la revendication 14, dans lequel le premier dispositif d’amortissement (718) a une raideur K1 et le deuxième dispositif d’amortissement (728) a une raideur K2, la raideur K1 et la raideur de K2 étant différentes, par exemple K1/K2 est égal à 1/2.
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