FR2561339A1 - Montage antivibratoire et/ou antibruit pour organe monte sur une machine tournante electrique, et application de ce montage a un ventilateur de machine tournante electrique - Google Patents
Montage antivibratoire et/ou antibruit pour organe monte sur une machine tournante electrique, et application de ce montage a un ventilateur de machine tournante electrique Download PDFInfo
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Abstract
CE DISPOSITIF EMPECHE LA TRANSMISSION DES VIBRATIONS ET DES BRUITS A UN ORGANE, TEL QUE VENTILATEUR 12, DEPUIS L'ARBRE 5. IL SE CARACTERISE PAR UN APPUI, TRES REDUIT, DE TYPE PONCTUEL OU LINEAIRE, ENTRE D'UNE PART CET ORGANE 12 ET D'AUTRE PART L'ARBRE 5 LUI-MEME ETOU AU MOINS UN ELEMENT 7 ET 15 MONTE AUTOUR DE L'ARBRE ET EXERCANT UN SERRAGE AXIAL DE L'ORGANE 12. L'APPUI, SE FAISANT PAR DES SURFACES DE GRANDE DURETE, EST REALISABLE PAR L'INTERMEDIAIRE DE BILLES 19 EMPRISONNEES ENTRE L'ORGANE 12 ET L'AUTRE ELEMENT 7 PORTE PAR L'ARBRE 5; D'AUTRES MOYENS D'APPUI EQUIVALENTS, TELS QUE DES GALETS, OU ENCORE DES RONDELLES AVEC BOSSAGES OU ASPERITES, SONT EGALEMENT ENVISAGEABLES. APPLICATION PARTICULIERE A UN MONTAGE ANTIVIBRATOIRE ET ANTIBRUIT D'UN VENTILATEUR D'ALTERNATEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE.
Description
"Montage antivibratoire et/ou antibruit pour organe monté sur une machine tournante électrique, et application de
ce montage à un ventilateur de machine tournante électrique"
La présente invention est relative à un dispositif de montage antivibratoire et/ou antibruit pour un organe monté sur une machine tournante électrique, notamment un organe rotatif monté sur l'arbre de la machine. Cette invention se rapporte plus particulièrement à un montage antivibratoire et/ou antibruit d'un ventilateur destiné au refroidissement d'une machine tournante électrique, telle qu'un alternateur de véhicule automobile, fournissant l'énergie électrique utilisée par le véhicule.
ce montage à un ventilateur de machine tournante électrique"
La présente invention est relative à un dispositif de montage antivibratoire et/ou antibruit pour un organe monté sur une machine tournante électrique, notamment un organe rotatif monté sur l'arbre de la machine. Cette invention se rapporte plus particulièrement à un montage antivibratoire et/ou antibruit d'un ventilateur destiné au refroidissement d'une machine tournante électrique, telle qu'un alternateur de véhicule automobile, fournissant l'énergie électrique utilisée par le véhicule.
Le ventilateur d'une machine électrique est habituellement constitué par un flasque ou une couronne, sur lequel des extensions radiales forment des ailettes, le flasque étant assemblé à un moyeu fixé sur l'arbre de la machine électrique. Il est généralement connu de réaliser ce genre de ventilateurs en tôle, en métal coulé ou en matière plastique, cette dernière réalisation nécessitant un insert métallique formant moyeu pour permettre un maintien correct sur l'arbre
Dans les ventilateurs connus pour machines éiectriques, on constate des émissions de bruit et/ou de vibrations.Ces phénomènes ne sont pas dûs au seul écoulement de l'air déplacé par le ventilateur; ils proviennent surtout de sollicitations mécaniques ou électromagnétiques ayant leur origine dans le fonctionnement de la machine électrique telle qu'alternateur ou dynamo, ces sollicitations étant transmises au ventilateur par l'arbre et amplifiées par des effets de résonance, qu il convient de supprimer ou du moins d'amortir efficacement.
Dans les ventilateurs connus pour machines éiectriques, on constate des émissions de bruit et/ou de vibrations.Ces phénomènes ne sont pas dûs au seul écoulement de l'air déplacé par le ventilateur; ils proviennent surtout de sollicitations mécaniques ou électromagnétiques ayant leur origine dans le fonctionnement de la machine électrique telle qu'alternateur ou dynamo, ces sollicitations étant transmises au ventilateur par l'arbre et amplifiées par des effets de résonance, qu il convient de supprimer ou du moins d'amortir efficacement.
Dans ce but, il est déjà connu, dans le cas des ventilateurs en tôle, de revêtir ceux-ci d'une matière antivibratoire. I1 est également connu de séparer la couronne porte-ailettes du flasque de maintien, et de réaliser ce dernier en plusieurs pièces plates constituant un système amortisseur, suivant le brevet français NO 2 416 583. Dans d'autres domaines que les ventilateurs pour machines électriques, on a par ailleurs déjà conçu des moyeux antivibratoires, constitués de plusieurs éléments annulaires élastiques, sertis entre plusieurs pièces rigides (voir brevet français N" 2 425 541).Récemment, dans le domaine spécifique des ventilateurs pour machines tournantes électriques, l'interposition d'éléments élastiques tels que disques ou bagues a également été envisagée, dans le but d'éviter la transmission des vibrations au ventilateur- voir les brevets français N" 2 435 618 et hl 2 486 324.
Les diverses solutions proposées jusqu à présent ont pour incon vénients
- soit de se borner à déplacer vers d'autres vitesses l'apparition du bruit et des vibrations, sans suppression effective de ces phénomènes;
- soit d'être complexes à réaliser, en raison du nombre de pièces nécessaires et des modes d'assemblages requis, donc d'augmenter notablement le coût du montage et de la machine incluant ce montage
- soit, dans le cas des systèmes qui utilisent des éléments élastiques, de donner un mauvais positionnement des pièces mécaniques et un assemblage trop flexible et sensible au vieillissement.
- soit de se borner à déplacer vers d'autres vitesses l'apparition du bruit et des vibrations, sans suppression effective de ces phénomènes;
- soit d'être complexes à réaliser, en raison du nombre de pièces nécessaires et des modes d'assemblages requis, donc d'augmenter notablement le coût du montage et de la machine incluant ce montage
- soit, dans le cas des systèmes qui utilisent des éléments élastiques, de donner un mauvais positionnement des pièces mécaniques et un assemblage trop flexible et sensible au vieillissement.
L'invention fournit un dispositif de montage évitant efficacement la transmission des vibrations génératrices de bruits, tout en remédiant à tous les inconvénients qui viennent d'être signalés, le montage proposé étant simple, économique, précis pour le positionnement de l'organe considéré, et rigide.
A cet effet, l'invention a pour objet un montage antivibratoire et/ou antibruit pour un organe monté sur une machine tournante électrique, évitant la transmission des vibrations vers l'organe considéré, montage qui est réalisé essentiellement par un appui très réduit, de type ponctuel ou linéaire, entre d'une part cet organe et d'autre part l'organe transmettant les vibrations tel que l'arbre de la machine et/ou au moins un élément monté concentriquement à l'axe de la machine et exerçant un serrage axial de l'organe considéré, le contact de type ponctuel ou linéaire se faisant par des surfaces d'une grande dureté.
L'invention repose ainsi sur la constatation surprenante que les vibrations, notamment d'origine électromagnétique, sont efficacement amorties non seulement par des éléments élastiques mais aussi par des éléments présentant une forte résistance à la pression, à condition de prévoir non pas, comme c'est habituellement le cas, un appui se faisant suivant des surfaces annulaires importantes, mais au contraire un appui par des surfaces très réduites, puisque ponctuelles ou linéaires. La réalisation de ces surfaces en matériaux tres durs, tels que l'acier trempé, permet d'éviter toute modification des surfaces d'appui et tout tassement des pièces au serrage ou sous l'effet des vibrations.
Un tel dispositif de montage à faible transmissibilité mécanique et notamment interposé entre l'organe considéré et les pièces environnantes qui entourent l'arbre de la machine, pour des vibrations ayant une direction principale longitudinale par rapport à l'arbre. Ce dispositif à faible transmissibilité peut aussi être interposé directement entre l'arbre et l'organe considéré, pour des vibrations ayant une direction principale orientée dans le sens transversal de l'arbre.
Dans une forme de réalisation économique du montage antivibratoire et/ou antibruit selon l'invention, L'appui de type ponctuel est réalisé par l'intermédiaire de billes de grande dureté, disposées entre d'une part l'organe considéré et d'autre part l'arbre de la machine tournante électrique et/ou au moins un élément monté autour dudit arbre.
Pour supprimer la transmission des vibrations "axiales", le montage peut comprendre
- soit une unique série de billes réparties concentriquement autour de l'arbre, et emprisonnées entre un côté de l'organe considéré et une face plane d'un élément monté autour dudit arbre ;
- soit deux séries de billes réparties concentriquement autour de l'arbre, les billes d'une série étant emprisonnées entre un côté de l'organe considéré et une face plane d'un élément monté autour dudit arbre, tandis que les billes de la seconde série sont emprisonnées entre le côté opposé de l'organe considéré et un autre élément monté autour dudit arbre.
- soit une unique série de billes réparties concentriquement autour de l'arbre, et emprisonnées entre un côté de l'organe considéré et une face plane d'un élément monté autour dudit arbre ;
- soit deux séries de billes réparties concentriquement autour de l'arbre, les billes d'une série étant emprisonnées entre un côté de l'organe considéré et une face plane d'un élément monté autour dudit arbre, tandis que les billes de la seconde série sont emprisonnées entre le côté opposé de l'organe considéré et un autre élément monté autour dudit arbre.
Les bulles peuvent être soit emprisonnées entre deux faces planes et dures, soit être retenues dans des logements creusés dans l'organe considéré, ce qui diminue un peu l'efficacité du dispositif mais peut être suffisant dans certaines cas d'application.
Pour supprimer la transmission des vibrations "radiales", le montage peut aussi comprendre au moins une série de billes réparties concentriquement autour de l'arbre, les billes étant en contact ponctuel avec l'arbre et avec une paroi intérieure de l'organe considéré.
Un appui de type ponctuel ou linéaire peut aussi être réalisé par l'intermédiaire d'au moins une rondelle appliquée contre l'organe considéré et possédant sur l'une de ses faces des parties en saillie venant en appui contre un élément monté autour de l'arbre.
I)ans ce dernier montage, pour obtenir un appui ponctuel, la ou chaque rondelle présente avantageusement une série de bossages par lesquels elle vient en appui contre ledit élément. Ces bossages, réalisables facilement par emboutissage, sont formés à intervalles angu- laires réguliers ou non et réalisent l'équivalent d'une série de billes dans la forme de réalisation précédente.
Des appuis de configurations diverses, ponctuels ou linéaires, peuvent aussi être obtenus en prévoyant, sur la ou chaque rondelle, une série d'arêtes, crans ou autres aspérités similaires par lesquels cette rondelle vient en appui contre ledit élément.
Suivant une autre forme de réalisation, qui supprime les rondelles donc réduit au minimum le nombre de pièces nécessaires, L'appui de type ponctuel est réalisé en prévoyant, sur l'une au moins des faces d'extrémité de l'organe considéré lui-même, des bossages appuyés contre au moins un élément monté autour de l'arbre.
Un appui de type ponctuel, équivalent à celui réalisé au moyen de billes, est encore réalisable par l'intermédiaire d'au moins trois galets ou aiguilles cylindriques de grande dureté à extrémités arrondis, d'axes parallèles à celui de la machine tournante électrique, qui sont montés dans des logements creusés dans l'alésage central de l'organe considéré ou d'une bague supportant cet organe, les extrémités arrondies des galets étant situées à l'extérieur des logements de ces galets pour réaliser les appuis de type ponctuel avec des éléments montés autour de l'arbre, et chaque galet se trouvant aussi en appui, de manière linéaire, le long d'une génératrice de sa partie cylindrique, contre l'arbre précité. Ces galets ou aiguilles, de faible diamètre, suppriment ainsi la transmission des vibrations "axiales" et des vibrations "radiales' tout en constituant un montage simple.
Suivant encore une autre forme de réalisation de l'invention, un appui de type purement linéaire est réalisé par l'intermédiaire de galets cylindriques de grande dureté, disposés avec une répartition angulaire régulière entre d'une part l'organe considéré ou une rondelle d'appui dure appliquée contre cet organe, et d'autre part un élément monté autour de l'arbre ; un contact linéaire s'établit ainsi suivant deux génératrices diamétralement opposées de chaque galet.
Selon une disposition particulière, les galets ont leurs axes orientés suivant des directions radiales, par référence à l'arbre, ces galets étant engagés partiellement à l'intérieur de logements ménagés dans l'organe considéré. Suivant une autre possibilité, les galets ont leurs axes orientés suivant des directions tangentielles, par référence à une section de l'arbre.
L'équivalent de cette dernière disposition peut aussi être obtenu n réalisant l'appui de type linéaire par l'intermédiaire d'un jonc de forme polygonale en matériau dur, entourant l'arbre par ses différents tronçons rectilignes et interposé entre, d'une part, l'organe considéré ou une rondelle d'appui appliquée contre cet organe, et d'autre part, un élément monté autour de l'arbre, un contact linéaire s'établissant suivant des segments de droite coïncidant avec des génératrices des différents tronçons du jonc polygonal, qui jouent ici le rôle des différents galets "tangentiels" de la forme de réalisation précédente.
Le recours a un tel jonc polygonal diminue le nombre des pièces nécessaires et facilite les opérations de montage, mais il peut rendre nécessaire l'utilisation d'une rondelle d'appui de forme étudiée pour ne pas trop augmenter la surface portante et diminuer l'efficacité du montage antivibratoire. La rondelle d'appui peut être conçue aussi comme une rondelle de retenue du jonc polygonal, la rondelle présentant à cet effet une collerette périphérique dont la hauteur est comprise entre le rayon et le diamètre de la section circulaire du jonc. La collerette de la rondelle assure le centrage de celle-ci sur le jonc qui est luimême centré sur l'arbre, empêchant ainsi le contact de la rondelle avec l'arbre.
Dans l'application particulière de l'invention au montage d'un ventilateur destiné au refroidissement d'une machine tournante électrique, telle qu'un alternateur de véhicule automobile, monte sur l'arbre de la machine tournante entre un palier et une poulie ou une entretoise pressée par la poulie, on prévoit un appui très réduit, de type ponctuel, entre d'une part le moyeu de ventilateur, et d'autre part la face frontale du palier et/ou la poulie ou l'entretoise précités et/ou l'arbre lui-même.
Le dispositif selon l'invention est notamment interposé entre une extrémité du moyeu du ventilateur et la bague intérieure du roulement de l'un des paliers, dans lesquels tourne l'arbre de la machine tournante électrique, de manière à empêcher la transmission vers le ventilateur des vibrations provenant du rotor et ayant une direction principale longitudinale, par référence à i'axe de la machine tournante. Le même genre de montage antivibratoire est aussi envisageable entre le moyeu du ventilateur et d'autres pièzes environnantes de la machine tournante, de même qu'entre des pièce statiques pouvant transmettre des vibrations, telles que paliers et stator.
De toute façon, l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, quelques formes d'exécution de ce montage antivibratoire et/ou antibruit pour un organe monté sur une machine tournante électrique, appliqué à un ventilateur d'alternateur de véhicule automobile
Figure 1 est une vue d'ensemble simplifiée, en coupe passant par l'axe, d'un alternateur d'automobile équipé d'un ventilateur avec montage antivibratoire et/ou antibruit à billes conforme à l'invention
Figure 2 est une vue partielle en coupe et à plus grande échelle de l'alternateur de figure 1, montrant le détail du montage antivibratoire et/ou antibruit du ventilateur ;;
Figure 3 est une vue de détail en coupe similaire à figure 2, montrant une variante du montage antivibratoire et/ou antibruit avec billes ;
Figure 4 est une vue similaire aux précédentes, montrant encore une autre forme de réalisation de ce montage antivibratoire et/ou antibruit avec billes ;
Figure 5 est une vue en coupe d'une forme de réalisation avec des bossages réalisés directement sur le moyeu du ventilateur et constituant l'équivalent des billes précédentes ;
Figure 6 représente en coupe une variante du montage précédent, avec des bossages formés sur des rondelles ;
Figure 7 est une vue en perspective de l'une des rondelles utilisées dans le montage selon la figure 6 ;
Figure 8 est une vue en coupe passant par l'axe, d'une forme de réalisation utilisant des galets de faible diamètre, parallèles à l'axe ; ;
Figure 9 est une coupe transversale à l'arbre, suivant 9-9 de figure 8;
Figure 10 est une vue en coupe d'une autre forme d'exécution, utilisant des rondelles avec des arêtes ou des aspérités ;
Figure 11 représente, en perspective, un exemple de rondelle à arêtes, utilisable dans un montage selon le principe de la figure 10 ;
Figure 12 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisation du montage antivibratoire et/ou antibruit selon l'invention, avec des galets à axes orientés radialement ;
Figure 13 est une vue en coupe transversale à l'arbre de l'alternateur, montrant l'un des galets du montage selon figure 12 ;;
Figure 14 est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe du galet, montrant le logement de celui-ci dans le flasque du ventilateur
Figure 15 est une vue en coupe transversale à l'arbre de l'alternateur, montrant une variante avec des galets à axes orientés tangentiellement à une section dudit arbre ;
Figure 16 est une vue similaire à figure 15, relative à une dernière forme de réalisation utilisant un jonc polygonal constituant l'équivalent des galets du cas précédent ;
Figure 17 est une vue partielle en coupe, du montage antivibratoire et/ou antibruit selon figure 16.
Figure 1 est une vue d'ensemble simplifiée, en coupe passant par l'axe, d'un alternateur d'automobile équipé d'un ventilateur avec montage antivibratoire et/ou antibruit à billes conforme à l'invention
Figure 2 est une vue partielle en coupe et à plus grande échelle de l'alternateur de figure 1, montrant le détail du montage antivibratoire et/ou antibruit du ventilateur ;;
Figure 3 est une vue de détail en coupe similaire à figure 2, montrant une variante du montage antivibratoire et/ou antibruit avec billes ;
Figure 4 est une vue similaire aux précédentes, montrant encore une autre forme de réalisation de ce montage antivibratoire et/ou antibruit avec billes ;
Figure 5 est une vue en coupe d'une forme de réalisation avec des bossages réalisés directement sur le moyeu du ventilateur et constituant l'équivalent des billes précédentes ;
Figure 6 représente en coupe une variante du montage précédent, avec des bossages formés sur des rondelles ;
Figure 7 est une vue en perspective de l'une des rondelles utilisées dans le montage selon la figure 6 ;
Figure 8 est une vue en coupe passant par l'axe, d'une forme de réalisation utilisant des galets de faible diamètre, parallèles à l'axe ; ;
Figure 9 est une coupe transversale à l'arbre, suivant 9-9 de figure 8;
Figure 10 est une vue en coupe d'une autre forme d'exécution, utilisant des rondelles avec des arêtes ou des aspérités ;
Figure 11 représente, en perspective, un exemple de rondelle à arêtes, utilisable dans un montage selon le principe de la figure 10 ;
Figure 12 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisation du montage antivibratoire et/ou antibruit selon l'invention, avec des galets à axes orientés radialement ;
Figure 13 est une vue en coupe transversale à l'arbre de l'alternateur, montrant l'un des galets du montage selon figure 12 ;;
Figure 14 est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe du galet, montrant le logement de celui-ci dans le flasque du ventilateur
Figure 15 est une vue en coupe transversale à l'arbre de l'alternateur, montrant une variante avec des galets à axes orientés tangentiellement à une section dudit arbre ;
Figure 16 est une vue similaire à figure 15, relative à une dernière forme de réalisation utilisant un jonc polygonal constituant l'équivalent des galets du cas précédent ;
Figure 17 est une vue partielle en coupe, du montage antivibratoire et/ou antibruit selon figure 16.
La figure I montre un alternateur d'automobile, avec son stator (1) maintenu entre deux flasques opposés (2,3), et son rotor (4) monté sur un arbre (5) qui tourne dans deux paliers (6,7) portés respectivement par les deux flasques (2,3), et constitués par des roulements à billes ou similaires. Du côté du premier roulement (6), L'arbre (5) porte un collecteur à bagues (8) qui coopère avec des balais (9), l'extrémité correspondante de l'alternateur supportant encore un bloc redresseur logé sous un capot (10) rapporté sur le flasque (2).A l'extrémité opposée, la partie de l'arbre (5) située au-delà du second roulement (7) porte, d'une part, une poulie simple (11) ou double (11') permettant I'entraîne- ment de l'alternateur à partir du moteur du véhicule par l'intermédiaire d'au moins une courroie, et d'autre part, le ventilateur (12) de refroidissement de cet alternateur, placé entre le roulement (7) et la poulie (11,11').L'extrémité de l'arbre (5) cornporte un filetage (13,13') sur lequel est vissé un écrou (14,14'), dont le serrage assure la fixation de la poulie (11,11') qui elle-même assure le maintien du ventilateur (12), soit directement (cas de la poulie double (11'), soit par l'intermédiaire d'une entretoise (15) ce qui est le cas de la poulie simple (Il)
Le ventilateur (12) comprend, d'une manière généralement connue
- un flasque (16) muni d'extensions radiales (17) convenablement profilées pour former les ailettes de ce ventilateur ;
- un moyeu central (18) qui est traversé par l'arbre (5), et qui doit être immobilisé à la fois axialement et en rotation sur cet arbre (5).
Le ventilateur (12) comprend, d'une manière généralement connue
- un flasque (16) muni d'extensions radiales (17) convenablement profilées pour former les ailettes de ce ventilateur ;
- un moyeu central (18) qui est traversé par l'arbre (5), et qui doit être immobilisé à la fois axialement et en rotation sur cet arbre (5).
Le flasque (16) est réalisable dans un matériau moulé plus ou moins souple, tandis que le moyeu central (18) se présente sous la forme d'un insert surmoulé en matériau très dur, tel qu'acier trempé.
Dans une première forme de réalisation de l'invention indiquée sur la figure 1, et reprise plus en détail à la figure 2, le montage antivibratoire et/ou antibruit du ventilateur (12) utilise une série unique de billes (19), réparties concentriquement autour de l'axe de rotation (20) du rotor (4) de l'alternateur. Les billes (19), par exemple au nombre de trois ou quatre, sont emprisonnées entre la face frontale (21) de la bague intérieure du roulement (7) et l'extrémité du moyeu (18) située en regard de ce roulement (7).
L'extrémité considérée du moyeu (18) comporte zes logements (22) dans lesquels sont retenues les billes (19). L'entretoise (15) pressée par la poulie (11) prend ici directement appui contre l'autre extrémité plane (23) du moyeu (18).
Dans une variante, illustrée par la figure 3, le montage antivibratoire et/ou antibruit du ventilateur (12) comporte une première série de billes (19) disposées comme décrit précédemment, et une seconde série similaire de billes (24) emprisonnées entre l'entretoise (15) et la seconde extrémité du moyeu (18), laquelle comporte des logements (25) qui positionnent les billes (24) de la seconde série.
Dans une autre forme de réalisation, indiquée à la figure 4, des billes (26) sont disposées, toujours concentriquement à l'axe de rotation (20) du rotor, entre l'arbre (5) et la paroi intérieure cylindrique du moyeu (18) du ventilateur (12), paroi qui comporte des logements (27) dans lesquels sont retenues les billes (26). Les faces d'extrémité planes (23,28) du moyeu (18) sont ici directement pressees respectivement contre l'entretoise (15) et contre la bague intérieure du roulement (7).
Les dispositions des figures 1 à 3 assurent principalement un amortissement des vibrations d'origine électromagnétique issues du rotor (4) dans la direction de l'axe (20), tandis que la disposition selon la figure 4 absorbe davantage les vibrations de sens transversal. Ces deux dispositions peuvent être facilement combinées.
La figure 5 montre une forme de réalisation équivalente à celle de la figure 3, dans laquelle des bossages (29) réalisés directement sur le moyeu (18) du ventilateur (12) remplacent les billes. Une première série de bossages (29) sensiblement hémisphériques est ainsi formée sur la face d'extrémité du moyeu (18) tournée vers le roulement (7), ces bossages s'appuyant tous ponctuellement contre la face frontale (21) du roulement (7). Une seconde série de bossages (29) sensiblement hémisphériques est formée, d'une maniere symétrique, sur l'autre face d'extrémité du moyeu (18), ces autres bossages s'appuyant tous ponctuellement contre l'entretoise (15).
Une variante du montage précédent, qui évite de compliquer la forme du moyeu (18), consiste à interposer deux rondelles (30) de part et d'autre de ce moyeu (18), chaque rondelle présentant sur une face une série de bossages (31) séparés par des intervalles angulaires réguliers, et pouvant être formés par emboutissage, comme le montrent les figures 6 et 7.L'une des rondelles (30) est appliquée contre la face d'extremite plane (93) du moyeu (18) tournée vers l'entretoise (15), ses bossages (31) s'appuyant ponctuellement contre ladite entretoise (15). D'une maniere symétrique, l'autre rondelle (30) est appliquée contre la face d'extrémité plane (28) du moyeu (18) située en regard du roulement (7), ses bossages (31) prenant appui contre la face frontale (21) dudit roulement.
Les deux séries de billes de la disposition selon la figure 3 peuvent encore être remplacées par une unique série de galets (47) de faible diamètre, ou "aiguilles", de forme générale cylindrique mais comportant des extrémités arrondies (48) - voir figures 8 et 9. Les galets (47), en matériau dur, au nombre minimal de trois, ont leurs axes parallèles à l'axe (20) de l'arbre (5), et sont montes à force dans des logements (49) creusés dans l'alésage central d'une bague métallique constituant le moyeu central (18) du ventilateur (12).Comme le montre clairement la figure 9, le diamètre de l'alésage de la bague (lys) est supérieur à celui de l'arbre (5), et ladite bague est maintenue à distance de cet arbre par un certain dépassement des galets (47) hors des logements (49), en direction du centre de la bague. De même, la longueur des galets (47) est prévue de telle sorte que leurs extrémités arrondies (48) dépassent de part et 'autre des logements (49) de la bague (18), pour prendre appui de manière ponctuelle respectivement, d'un côté, sur le roulement (7) ou sur une rondelle d'appui, et de l'autre côté, contre l'entretoise (15), ce qui assure l'amortissement des vibrations de direction axiale. De plus, les vibrations de direction radiale sont amorties par le contact linéaire, selon u. e génératrice, entre d'une part l'arbre (5) et d'autre part la partie cylindrique de chaque galet (47). Dans une variante non représentée, la bague métallique (18) est supprimée et les galets (47) sont montés directement dans des logements prévus sur le moyeu de la partie en matière plastique (16) du ventilateur (12), ce qui ne présente aucun inconvénient puisque la bague métallique ne remplit ici aucune fonction d'entretoise travaillant à la compression.
Les figures 10 et il sont relatives à une autre forme d'exécution, utilisant encore deux rondelles (32) dont la disposition générale est la même qu'aux figures 6 et 7, l'une d'elles s'interposant entre i' entre- toise (15) et le moyeu (18) du ventilateur (12), tandis que l'autre s'interpose entre ce moyeu (18) et le roulement (7). Les deux rondelles (32) possèdent un profil particulier soit sur toute leur étendue, soit seulement dans des positions angulaires particulières, de manière à procurer un contact ponctuel ou linéaire avec le roulement (7) et avec l'entretoise (15), la section indiquée à la figure 8 nfiétant qu'un exemple parmi des possibilités nombreuses.Comme le montre la figure Il, on peut notamment utiliser des rondelles (32) de forme générale plate mais comportant, à intervalles angulaires réguliers, des aretes en relief (33), des crans ou autres aspérités, obtenus par déformation et/ou par découpage.
Un autre genre de réalisations, utilisant des galets cylindriques est représenté aux figures 12 et suivantes.
Il peut s'agir notamment, comme les montrent les figures 12,13 et 14, de galets cylindriques (34) dont les axes (35) sont orientés radialement par référence à l'axe général (20) de l'alternateur, ces galets (34) par exemple au nombre de trois étant placés dans un même plan perpendiculaire à l'arbre (4), avec une répartition angulaire régulière.
Chaque galet (34) est monté partiellement, et retenu par encliquetage, à l'intérieur d'un logement correspondant (36) en forme d'alvéole creusé dans le fiasque (16) du ventilateur (!2). La partie du galet (34) non engagée dans le logement (36), clest-à-dire sa partie la plus proche de l'arbre (4), est appliquée d'un côte, suivant une génératrice (37), contre la face frontale de la bague intérieure du roulement (7). Par une génératrice (38) diamétralement opposée à la precédente, le galet (34) s'applique con-tre une rondelle d'appui (39), dont la dureté est du même ordre que celle de la bague intérieure du roulement (7) et des galets (34). La rondelle (38) répartit l'effort de serrage axial du ventilateur (12) sur le moyeu (18).
Dans une variante, illustrée par la figure 15, les galets cylindriques (40) par exemple au nombre de quatre ont leurs axes respectifs (41) orientés dans des directions tangentielles, par référence à une section de l'arbre (4). Les contacts s'établissent toujours suivant des génératrices opposées de ces galets (40), d'une part avec la face frontale du roulement, d'autre part avec une surface appartenant au ventilateur ou à une rondelle d'appui (42) appliquée contre celui-ci.
Enfin, les figures 16 et 17 représentent une forme de réalisation dans laquelle les quatre galets "tangentiels" du cas précédent sont réunis en un organe unique, se présentant comme un jonc de forme polygonale (43), de section circulaire, non refermé sur lui-même, ce jonc présentant une forme générale par exemple carrée avec quatre tronçons rectilignes.
Le jonc polygonal (43) entoure l'arbre (5), ses quatre tronçons rectilignes étant tous tangents à une même section de cet arbre, et il est interposé entre la bague intérieure du roulement (7) et une rondelle d'appui et de retenue (44). Le jonc (43) est réalisé en un matériau aussi résistant que celui de la bague du roulement (7), et la rondelle d'appui et de retenue (44) est également réalisée en matériau très dur. Cette rondelle (44) présente une collerette périphérique (45) à l'intérieur de laquelle s inscrit le jonc (43); comme le montre la figure 17, la hauteur (H) de la collerette (45) est comprise entre le rayon (R) et le diamètre (D) de la section du jonc (43).
Des lignes de contact (46) de longueur (L) s'établissent entre le jonc polygonal (43) et la couronne délimitée par deux cercles de rayons respectifs (R1,R2), sur la face frontale de la bague intérieure du roulement (7), chaque ligne (46) étant un segment de droite c & ncidant avec une génératrice du tronçon correspondant du jonc (43). Si n désigne le nombre de côtés du jonc (43), le contact entre celui-ci et la bague du roule met (7) se trouve donc réduit à une ligne fragmentée de longueur totale n.L insuffisante pour assurer la transmission des vibrations entre le rotor jouxtant le roulement (7) et le ventilateur, non représenté, qui sera plaqué sur la rondelle (44).
Il va de soi que l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce montage antivibratoire et/ou antibruit qui ont été décrites ci-dessus, à titre d'exemples ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et aussi d'application respectant le même principe, L'organe bénéficiant de ce montage pouvant être autre qu'un ventilateur d'alternateur.
Claims (17)
1. Montage antivibratoire et/ou antibruit pour un organe monté sur une machine tournante électrique, évitant la transmission des vibrations vers l'organe considéré, caractérisé en ce qu'il est réalisé par un appui très réduit, de type ponctuel ou linéaire, entre d'une part cet organe (12), et d'autre part l'organe transmettant les vibrations tel que l'arbre (5) de la machine et/ou au moins un élément (7,15,39,42,44) monté concentriquement à l'axe (20) de la machine et exerçant un serrage axial de l'organe considéré (12), le contact de type ponctuel ou linéaire se faisant par des surfaces d'une grande dureté.
2. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appui de type ponctuel est réalisé par l'inter rnédiaire de billes (19,24,26) de grande dureté, disposées entre d'une part l'organe considéré (12) et d'autre part l'arbre (5) de la machine tournante électrique et/ou au moins un élément (7,1 S) monté autour dudit arbre (5).
3. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une unique série de billes (19), réparties concentriquement autour de l'arbre (5), et emprisonnées entre un côté de l'organe considéré (12) et une face plane (21) d'un élément (7) monté autour dudit arbre (5).
4. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend deux séries de billes (19,24) réparties concentriquement autour de l'arbre (5), les billes (19) d'une série étant emprisonnées entre un côté de l'organe considéré (12) et une face plane (21) d'un élément (7) monté autour dudit arbre (5), tandis que les billes (24) de la seconde série sont emprisonnées entre le côté opposé de l'organe considéré (12) et un autre élément (15) monté autour dudit arbre (5).
5. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une série de billes 926) réparties concentriquement autour de l'arbre (5)3 les billes (26) étant en contact ponctuel avec l'arbre (5) et avec une paroi intérieure de l'organe considéré (12).
6. Montage antivilzraoire et/ou antibruit selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, raractérîsé en ce que les billes (19,24,26) sont retenues dans des logerts s (22,25,27) creusés dans l'organe considé- ré (12).
7. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appui de type ponctuel ou linéaire est réalisé par l'intermédiaire d'au moins une rondelle (30,32) appliquée contre l'organe considéré (12) et possédant sur l'une de ses faces des parties en saillie (31,33) venant en appui contre un élément (7,15) monté autour de l'arbre (5).
8. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 7, caractérisé en ce que la ou chaque rondelle (30) présente une série de bossages (31) par lesquels elle vient en appui contre ledit élément (7,1 5).
9. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 7, caractérisé en ce que la ou chaque rondelle (32) présente une série d'arêtes, crans ou autres aspérités similaires (33) par lesquels elle vient en appui contre ledit élément (7,15).
10. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appui de type ponctuel est réalisé en prévoyant, sur l'une au moins des faces d'extrémité de l'organe considéré (12) luimême, des bossages (29) appuyés contre au moins un élément (7,15) monté autour de l'arbre (5).
11. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appui de type ponctuel est réalisé par l'intermédiaire d'au moins trois galets ou aiguilles cylindriques (47) de grande dureté, à extrémités arrondies (48), d'axes parallèles à celui (20) de la machine tournante électrique, qui sont montés dans des logements (49) creusés dans l'alésage central de l'organe considéré (12) ou d'une bague (18) supportant cet organe, les extrémités arrondies (48) des galets (47) étant situées à l'extérieur des logements (49) de ces galets pour réaliser les appuis de type ponctuel avec des éléments (7,15) montés autour de l'arbre (5), et chaque galet (47) se trouvant aussi en appui, de manière linéaire, le long d'une génératrice de sa partie cylindrique, contre l'arbre précité (5).
12. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appui de type linéaire est réalisé par l'intermé- diaire de galets cylindriques (34,40) de grande dureté, disposés avec une répartition angulaire régulière entre d'une part l'organe considéré (12) ou une rondelle d'appui dure (39,42) appliquée contre cet organe (12), et d'autre part un élément (7) monté autour de l'arbre (5), un contact linéaire s'établissant suivant deux génératrices diamétralement opposées (37,38) de chaque galet (34,40).
13. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 12, caractérisé en ce que les galets (34) ont leurs axes (35) orientés suivant des directions radiales, par référence à l'arbre (5), ces galets (34) étant engagés partiellement à l'intérieur de logements (36) ménagés dans l'organe considéré (12).
14. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 12, caractérisé en ce que les galets (40) ont leurs axes (41) orientés suivant des directions tangentielles par référence à une section de l'arbre (5).
15. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'appui de type linéaire est réalisé par l'intermé- diaire d'un jonc de forme polygonale (43) en matériau dur, entourant l'arbre (5) par ses différents tornçons rectilignes et interposé entre, d'une part, l'organe considéré (12) ou une rondelle d'appui (44) apliquée contre cet organe, et d'autre part, un élément (7) monté autour de l'arbre (5), un contact linéaire s'établissant suivant des segments de droite (46) cdtncidant avec des génératrices des différents tronçons du jonc polygonal (43).
16. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon la revendication
15, caractérisé en ce que le jonc polygonal (43) est en appui linéaire contre une rondelle d'appui et de retenue (44), présentant une collerette périphérique (45) dont la hauteur (H) est comprise entre le rayon (R) et le diamètre (D) de la section circulaire du jonc (43).
17. Montage antivibratoire et/ou antibruit selon l'une quelconque des revendications I à 16, caractérisé par son application au montage d'un ventilateur (12) destiné au refroidissement d'une machine tournante électrique, telle qu'un alternateur de véhicule automobile, le ventilateur (12) étant monté sur l'arbre (5) de la machine tournante entre un palier (7) et une poulie (11) ou une entretoise (15) pressée par la poulie (11'),
L'appui très réduit, de type ponctuel ou linéaire, étant réalisé entre d'une part le moyeu (18) du ventilateur (12), et d'autre part la face
frontale du palier (7) et/ou la poulie (11) ou l'entretoise (15) précités et/ou l'arbre (5) lui-même.
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Family
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- 1985-03-13 ES ES541203A patent/ES8606929A1/es not_active Expired
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