FR2656393A1 - Elastic bearing for supporting a rotary shaft - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un palier support d'un arbre tournant du type comportant une bague intérieure et une bague extérieure à axes parallèles et des moyens élastiques de liaison entre les deux bagues. The present invention relates to a support bearing for a rotary shaft of the type comprising an inner ring and an outer ring with parallel axes and elastic means of connection between the two rings.
L'invention concerne plus particulièrement un palier support d'une ligne d'arbres de transmission utilisée dans la conception des véhicules automobiles. The invention relates more particularly to a support bearing for a line of transmission shafts used in the design of motor vehicles.
Ce type de ligne d'arbre est généralement utilisé pour la transmission longitudinale reliant le groupe motopropulseur au pont arrière d'un véhicule à quatre roues motrices, ou d'un véhicule à propulsion. Son utilisation n'est toutefois pas limitée à ce type d'application et elle peut être utilisée dans tout autre domaine nécessitant d'assurer une isolation vibratoire d'un arbre en rotation par rapport à la structure à laquelle il est accroché.This type of shaft line is generally used for the longitudinal transmission connecting the powertrain to the rear axle of a four-wheel drive vehicle, or of a propulsion vehicle. However, its use is not limited to this type of application and it can be used in any other field requiring vibratory isolation of a rotating shaft relative to the structure to which it is attached.
Les paliers de type connu généralement utilisés dans la construction automobile recoivent un roulement à billes et les moyens élastiques sont conçus sous la forme d'un bloc annulaire en matériau élastomère, tel que notamment en caoutchouc naturel, qui relie le roulement à billes à un boîtier support. The bearings of known type generally used in automobile construction receive a ball bearing and the elastic means are designed in the form of an annular block of elastomeric material, such as in particular of natural rubber, which connects the ball bearing to a housing support.
Ce type de palier ne permet pas de disposer de caractéristiques élastiques différentes et contrôlées dans les directions axiales et radiales que l'on puisse adapter aux différentes sollicitations que l'on désire maîtriser et/ou aux différentes vibrations dont on désire éviter la transmission à la structure du véhicule. Ce problème est particulièrement aigu dans le cas d'une transmission au moyen d'une ligne d'arbres en deux tronçons, d'une masse donnée et qui est agencée entre deux joints extrémité à très libre coulissement axial. This type of bearing does not make it possible to have different elastic characteristics and controlled in the axial and radial directions which can be adapted to the different stresses which one wishes to control and / or to the different vibrations which one wishes to avoid transmission to the vehicle structure. This problem is particularly acute in the case of a transmission by means of a line of shafts in two sections, of a given mass and which is arranged between two end joints with very free axial sliding.
En effet, dans ce cas la ligne d'arbre doit être maintenue dans la direction axiale alors qu'il est souhaitable de disposer d'un palier support possédant une très grande souplesse et donc d'excellentes caractéristiques de filtrage et d'amortissement dans la direction radiale afin d'éviter que les vibrations de l'arbre en rotation ne soient transmises au châssis. et à l'habitacle du véhicule. Indeed, in this case the shaft line must be maintained in the axial direction while it is desirable to have a support bearing having very great flexibility and therefore excellent filtering and damping characteristics in the radial direction to prevent vibrations of the rotating shaft from being transmitted to the chassis. and the passenger compartment of the vehicle.
L'invention a donc pour but de proposer un palier support d'un arbre tournant possédant des caractéristiques dynamiques de filtrage et d'amortisse- ment qui soient adaptées et différentes selon les directions axiales et radiales. The object of the invention is therefore to propose a support bearing for a rotating shaft having dynamic filtering and damping characteristics which are adapted and different according to the axial and radial directions.
Dans ce but, l'invention propose un palier support, caractérisé en ce que les moyens élastiques comportent une série de lames élastiques dont chacune possède deux bords parallèles aux axes des bagues pour relier une génératrice axiale de la bague intérieure à une génératrice axiale de la bague extérieure. To this end, the invention provides a support bearing, characterized in that the elastic means comprise a series of elastic blades, each of which has two edges parallel to the axes of the rings to connect an axial generator of the inner ring to an axial generator of the outer ring.
Selon d'autres caractéristiques de l'inven- tion
- le palier comporte une série de premières lames élastiques dont chacune, en coupe transversale, forme un angle orienté dans le sens horaire par rapport au rayon qui relie l'axe du palier au point de liaison entre la lame et la bague intérieure, et une série de secondes lames élastiques dont chacune, en coupe transversale, forme un angle orienté dans le sens antihoraire par rapport au rayon qui relie l'axe du palier au point de liaison entre cette seconde lame et la bague intérieure
- les lames de chacune des deux séries sont régulièrement réparties angulairement et alternées autour de l'axe du palier, chacune des premières lames étant croisée, au voisinage de sa partie médiane, avec une des secondes lames au voisinage de la partie médiane de cette dernière
- les angles des lames sont sensiblement égaux à 90" ;
- chacune des lames élastiques présente, en coupe transversale, un profil comportant une portion incurvée tangente en un point à un rayon du palier
- le palier comporte une série de premières lames élastiques et une série de secondes lames élastiques alternées et associées par paires, les concavités desdites portions de profil incurvé des première et seconde lames de chaque paire étant tournées l'une vers l'autre
- chaque lame élastique possède, en coupe transversale, un profil incurvé sans point d'inflexion dont le rayon de courbure moyen est sensiblement égal à la moitié de la différence des rayons des bagues extérieure et intérieure
- une première lame d'une paire et la seconde lame de la paire contiguë sont reliées entre elles par leurs points de tangence
- chacune des lames possède, en coupe transversale, un profil incurvé dont la concavité est tournée vers l'axe du palier
- une première lame et une seconde lame sont associées par paire pour relier une même génératrice axiale de la bague intérieure à la bague extérieure du palier
- une première lame et une seconde lame sont associées par paire pour relier une même génératrice axiale de la bague extérieure à la bague intérieure du palier
- il est prévu des moyens de butée élastique agencés entre la bague intérieure et la bague extérieure pour limiter leurs déplacements relatifs dans la direction radiale ; et
- les moyens de butée élastique sont agencés sur la bague intérieure et sur la bague extérieure en regard de la zone de croisement des lames élastiques.According to other features of the invention
the bearing comprises a series of first elastic blades, each of which, in cross section, forms an angle oriented clockwise with respect to the radius which connects the axis of the bearing to the point of connection between the blade and the inner ring, and a series of second elastic blades each of which, in cross section, forms a counter-clockwise angle relative to the radius which connects the bearing axis to the connection point between this second blade and the inner ring
the blades of each of the two series are regularly distributed angularly and alternated around the axis of the bearing, each of the first blades being crossed, in the vicinity of its median part, with one of the second blades in the vicinity of the median part of the latter
- the angles of the blades are approximately equal to 90 ";
- Each of the elastic blades has, in cross section, a profile comprising a curved portion tangent at a point to a radius of the bearing
- The bearing comprises a series of first elastic blades and a series of second elastic blades alternating and associated in pairs, the concavities of said curved profile portions of the first and second blades of each pair being turned towards one another
- each elastic blade has, in cross section, a curved profile without inflection point whose average radius of curvature is substantially equal to half the difference in the radii of the outer and inner rings
- a first blade of a pair and the second blade of the contiguous pair are interconnected by their tangent points
- each of the blades has, in cross section, a curved profile whose concavity is turned towards the axis of the bearing
- a first blade and a second blade are associated in pairs to connect the same axial generator of the inner ring to the outer ring of the bearing
- a first blade and a second blade are associated in pairs to connect the same axial generator of the outer ring to the inner ring of the bearing
- There are provided elastic stop means arranged between the inner ring and the outer ring to limit their relative movements in the radial direction; and
- The elastic stop means are arranged on the inner ring and on the outer ring facing the crossing zone of the elastic blades.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 est une vue en coupe transversale selon la ligne 1-1 de la figure 2 d'un palier support réalisé conformément aux enseignements de l'invention ;
- la figure 2 est une vue en coupe axiale selon la ligne 2-2 de la figure 1
- la figure 3 est une vue en perspective du palier représenté aux figures 1 et 2
- la figure 4 est une vue, similaire à celle de la figure 2, d'un second mode de réalisation d'un palier ;
- la figure 5 est une vue en coupe axiale selon la ligne 5-5 de la figure 4
- la figure 6 est une vue à plus grande échelle d"une portion de la figure 5.Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the appended drawings in which:
- Figure 1 is a cross-sectional view along line 1-1 of Figure 2 of a support bearing produced in accordance with the teachings of the invention;
- Figure 2 is an axial sectional view along line 2-2 of Figure 1
- Figure 3 is a perspective view of the bearing shown in Figures 1 and 2
- Figure 4 is a view, similar to that of Figure 2, of a second embodiment of a bearing;
- Figure 5 is an axial sectional view along line 5-5 of Figure 4
- Figure 6 is an enlarged view of a portion of Figure 5.
On a représenté aux figures 1 à 3 un palier support d'un arbre tournant (non représenté) comportant une bague cylindrique annulaire extérieure 10 et une bague cylindrique annulaire intérieure 12 qui, au repos, sont agencées coaxialement autour de leur axe commun X
X.FIGS. 1 to 3 show a support bearing for a rotating shaft (not shown) comprising an outer annular cylindrical ring 10 and an inner annular cylindrical ring 12 which, at rest, are arranged coaxially around their common axis X
X.
Conformément à l'invention, les deux bagues 10 et 12 sont reliées entre elles par deux séries de lames élastiques. Chacune des premières lames 14a de la première série de lames élastiques relie, par ses deux bords parallèles à l'axe X-X, une génératrice axiale de la bague intérieure 12 à une génératrice de la bague extérieure 10. According to the invention, the two rings 10 and 12 are interconnected by two series of elastic blades. Each of the first blades 14a of the first series of elastic blades connects, by its two edges parallel to the axis X-X, an axial generator of the inner ring 12 to a generator of the outer ring 10.
La lame élastique 14a relie par exemple la génératrice axiale intérieure dont la trace est repérée I1 à la figure 1 à la génératrice axiale extérieure E2
Comme on peut le constater à la figure 1, en coupe transversale, la première lame élastique 14a possède un profil légèrement incurvé dont la concavité est tournée en direction de l'axe X-X.The elastic blade 14a connects, for example, the internal axial generator, the trace of which is marked I1 in FIG. 1 to the external axial generator E2
As can be seen in Figure 1, in cross section, the first elastic blade 14a has a slightly curved profile whose concavity is turned towards the axis XX.
La première lame 14a est agencée de telle sorte que sa direction moyenne Dl dans la zone de raccordement à la génératrice I1 forme un angle A par rapport au rayon R1 reliant l'axe X-X à la génératrice I1 et qui est orienté dans le sens horaire H en considérant la figure 1. The first blade 14a is arranged in such a way that its mean direction Dl in the area of connection to the generator I1 forms an angle A with respect to the radius R1 connecting the axis XX to the generator I1 and which is oriented clockwise H considering figure 1.
L'angle A est très proche de 90 de façon à ce que la direction D1 soit sensiblement tangente à la bague intérieure 12 dans la zone de la génératrice I1. The angle A is very close to 90 so that the direction D1 is substantially tangent to the inner ring 12 in the region of the generator I1.
D'une manière symétrique par rapport au rayon R1 une seconde lame 14b appartenant à la seconde série de lames élastiques relie la génératrice axiale I1 à une génératrice axiale extérieure E6. La direction D2 de la seconde lame élastique 14b forme un angle B orienté dans la direction anti-horaire AH par rapport au rayon Ri. Symmetrically with respect to the radius R1, a second blade 14b belonging to the second series of elastic blades connects the axial generator I1 to an external axial generator E6. The direction D2 of the second elastic blade 14b forms an angle B oriented in the counterclockwise direction AH with respect to the radius Ri.
Deux lames élastiques 14a et l4b sont donc ainsi associées par paire pour relier la génératrice axiale Il à la bague extérieure 10. Two elastic blades 14a and 14b are thus associated in pairs to connect the axial generator II to the outer ring 10.
Dans le mode de réalisation représenté, chacune des deux séries de lames comprend six lames réparties régulièrement et alternées autour de l'axe X-X pour relier six génératrices axiales intérieures I1 à I6 à six génératrices axiales extérieures El à E6
Chacune des lames élastiques 14a de la première série croise, au voisinage de sa partie médiane
C la partie médiane d'une lame élastique 14b de la seconde série de lames élastiques. In the embodiment shown, each of the two series of blades comprises six blades distributed regularly and alternated around the axis XX to connect six internal axial generators I1 to I6 to six external axial generators El to E6
Each of the elastic blades 14a of the first series crosses, in the vicinity of its middle part
C the middle part of an elastic blade 14b of the second series of elastic blades.
On constate également qu'une lame de chacune des deux séries rejoint une lame de l'autre série pour, associées par paire, relier une même génératrice extérieure à la bague intérieure 12. We also note that a blade from each of the two series joins a blade from the other series in order, associated in pairs, to connect the same external generator to the inner ring 12.
Grâce à la structure d'ensemble parfaitement symétrique du palier support, et grâce au fait que les angles A et B sont proches de 90 , on comprend aisément que, si l'une des deux bagues se déplace radialement par exemple selon la direction F par rapport à l'autre bague, les lames élastiques qui doivent absorber les efforts radiaux, sont celles qui ne travaillent qu'en traction ou en compression selon une direction sensiblement parallèle à la direction F. Thanks to the perfectly symmetrical overall structure of the support bearing, and thanks to the fact that the angles A and B are close to 90, it is easily understood that, if one of the two rings moves radially for example in the direction F by compared to the other ring, the elastic blades which must absorb the radial forces, are those which work only in traction or in compression in a direction substantially parallel to the direction F.
Si le palier est sollicité axialement selon la direction X-X, toutes les lames des deux séries travaillent au cisaillement avec une raideur suffisante. If the bearing is stressed axially in the X-X direction, all the blades of the two series work on shearing with sufficient stiffness.
Dans le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, les lames élastiques 14a et 14b forment un ensemble moulé en une seule pièce en matériau élastomère ou thermoplastique. Les bagues extérieure 10 et intérieure 12 sont ici des bagues métalliques sur lesquelles I'ensemble venu de moulage des lames 14a et 14b est fixé par adhérisation ou collage. In the embodiment shown in Figures 1 to 3, the elastic blades 14a and 14b form an assembly molded in one piece in elastomeric or thermoplastic material. The outer 10 and inner 12 rings are here metal rings on which the assembly coming from the molding of the blades 14a and 14b is fixed by adhesion or gluing.
Conformément à un autre aspect de l'invention, afin de limiter les déplacements radiaux d'une bague par rapport à l'autre, il est prévu des moyens de butée BI et BE. According to another aspect of the invention, in order to limit the radial displacements of a ring relative to the other, stop means BI and BE are provided.
Ces moyens de butée comprennent ainsi six paires de bourrelets BI, BE agencés en regard à l'un des autres dans les zones C de croisement des lames élastiques. These abutment means thus comprise six pairs of beads BI, BE arranged opposite one of the others in the zones C of crossing of the elastic blades.
On décrira maintenant le second mode de réalisation dvun palier élastique représenté aux figures 4 à 6. Sur ces figures, les mêmes signes de référence désignent les éléments identiques ou similaires à ceux représentés aux figures 1 à 3. The second embodiment of a resilient bearing shown in FIGS. 4 to 6 will now be described. In these figures, the same reference signs designate the elements identical or similar to those represented in FIGS. 1 to 3.
Dans ce mode de réalisation, chacune des lames élastiques 14a de la première série, ou 14b de la seconde série présente un profil incurvé sensiblement en arc de cercle. In this embodiment, each of the elastic blades 14a of the first series, or 14b of the second series has a curved profile substantially in an arc.
Deux lames 14a, 14b de chacune des deux séries sont associées et reliées par leurs bords respectifs de manière à former un élément élastique de liaison 16 de forme sensiblement tubulaire. Two blades 14a, 14b of each of the two series are associated and connected by their respective edges so as to form an elastic connecting element 16 of substantially tubular shape.
Chacune des lames 14a, 14b est agencée de manière que sa concavité soit tournée vers la concavité de la lame de l'autre série qui lui est associée et de façon que son profil convexe externe présente un point de tangence Ta ou Tb avec un rayon Ra ou Rb du palier. Each of the blades 14a, 14b is arranged so that its concavity is turned towards the concavity of the blade of the other series which is associated with it and so that its external convex profile has a point of tangency Ta or Tb with a radius Ra or Rb of the bearing.
Dans le mode de réalisation représenté, les bagues intérieure 12 et extérieure 10 sont reliées entre elles par douze paires de lames formant douze éléments tubulaires 16 régulièrement répartis autour de I'axe
X-X.In the embodiment shown, the inner 12 and outer 10 rings are interconnected by twelve pairs of blades forming twelve tubular elements 16 regularly distributed around the axis
XX.
Selon un mode de réalisation préféré, le rayon de courbure moyen de chacune des lames incurvées est sensiblement égal à la moitié de la différence entre les rayons des bagues extérieure 10 et intérieure 12. According to a preferred embodiment, the mean radius of curvature of each of the curved blades is substantially equal to half the difference between the radii of the outer 10 and inner 12 rings.
Comme dans le cas du premier mode de réalisation, de nombreuses variantes sont possibles. As in the case of the first embodiment, many variants are possible.
Par exemple, dans le but de modifier le rapport rigidité axiale/rigidité radiale et d'accroître le moment d'entraînement relatif des deux bagues, il est possible de relier entre eux les éléments tubulaires contigus, c'est-à-dire qu'une lame 14a de la première série d'une première paire soit reliée à la lame 14b de la paire contiguë par leurs points de tangence respectifs Ta et Tb. For example, in order to modify the axial stiffness / radial stiffness ratio and to increase the relative drive moment of the two rings, it is possible to connect the contiguous tubular elements together, that is to say that a blade 14a of the first series of a first pair is connected to the blade 14b of the contiguous pair by their respective points of tangency Ta and Tb.
Les différentes caractéristiques de filtrage et d'amortissement du palier dans les différentes directions dépendent bien entendu également de l'épais- seur et/ou du rayon de courbure des lames élastiques et de la longueur axiale du palier. The different filtering and damping characteristics of the bearing in the different directions obviously also depend on the thickness and / or the radius of curvature of the elastic blades and on the axial length of the bearing.
Claims (13)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8917277A FR2656393A1 (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Elastic bearing for supporting a rotary shaft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8917277A FR2656393A1 (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Elastic bearing for supporting a rotary shaft |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2656393A1 true FR2656393A1 (en) | 1991-06-28 |
| FR2656393B1 FR2656393B1 (en) | 1995-02-03 |
Family
ID=9389030
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8917277A Granted FR2656393A1 (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Elastic bearing for supporting a rotary shaft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2656393A1 (en) |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2656393B1 (en) | 1995-02-03 |
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| Date | Code | Title | Description |
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