WO2002090793A1 - Dispositif de filtration de vibrations en rotation et transmission pour vehicule automobile comportant un tel dispositif - Google Patents

Dispositif de filtration de vibrations en rotation et transmission pour vehicule automobile comportant un tel dispositif Download PDF

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WO2002090793A1
WO2002090793A1 PCT/FR2002/001432 FR0201432W WO02090793A1 WO 2002090793 A1 WO2002090793 A1 WO 2002090793A1 FR 0201432 W FR0201432 W FR 0201432W WO 02090793 A1 WO02090793 A1 WO 02090793A1
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filtration device
shaft
output shaft
gearbox
rotation
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PCT/FR2002/001432
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Jacques Clausin
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Valeo Embrayages
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/18Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using electric, magnetic or electromagnetic means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2121Flywheel, motion smoothing-type
    • Y10T74/2127Flywheel, motion smoothing-type with electrical or magnetic damping

Definitions

  • the present invention relates to a device for filtering vibrations in rotation, for filtering vibrations transmitted by a rotating motor member adapted to drive an output shaft in rotation; such a rotating engine member is for example the crankshaft of a thermal engine of a motor vehicle.
  • Rotating vibration filtration devices are known which consist of a mass which is elastically coupled to the shaft: such devices, known as passive beaters, very well filter the vibrations set on a single, well-determined frequency, but, for neighboring frequencies , the vibrations are on the contrary amplified.
  • So-called active beaters have been proposed, as for example in document FR-A-2 658 888, whose constitution is similar to that of an electric motor; it is controlled so that the torque it provides comes in opposition to the vibration to be filtered, and this for a given range of rotation: such devices consume significant electrical power.
  • the invention aims to avoid these drawbacks.
  • a filtration device for filtering vibrations transmitted by a rotating motor member adapted to drive an output shaft in rotation which device comprises a mixer tuned to a frequency set substantially within the frequency range to be damped, is characterized by the fact that modulation means of the electromagnetic type are provided for adapting the frequency of the mixer to the frequency of the vibrations transmitted by the rotating member.
  • the mixer comprises a rotor consisting of a mass elastically mounted on the output shaft and associated with a stator, the modulation means comprising electromagnetic means carried by the rotor and the stator.
  • the electromagnetic means comprise magnets forming a succession of poles carried by the rotor and windings carried by the stator forming a succession of poles arranged in line with the magnets.
  • the coils are arranged axially in line with the magnets.
  • the coils are arranged radially in line with the magnets.
  • the rotor is disc-shaped, is frustoconical or cylindrical.
  • the magnets are retained radially by a radial anti-centrifugation retention band.
  • the filtration device comprises a vibration sensor adapted to measure the amplitude of the vibration to be damped.
  • means are provided for supplying the windings of the electromagnetic means with current, said supply being slaved to the result of the measurement of the amplitude carried out by the vibration sensor so as to create in the mixer a torque equal and opposite to that created. by said amplitude.
  • the device comprises a main vibration damper disposed on the output shaft upstream of the mixer.
  • the present invention also relates to a transmission for a motor vehicle of the kind comprising an engine shaft, linked to a rotating member constituted by the crankshaft of the engine of the motor vehicle, an output shaft linked to the engine shaft in a disengageable manner by the via a clutch, a gearbox, said output shaft being the input shaft of the gearbox, a filtration device being provided for filtering the vibrations emitted, and therefore transmitted, by the rotating member , the filtration device being as described above.
  • the clutch comprises a reaction plate, connected, directly or not, to the rotating member, a pressure plate integral in rotation with the reaction plate but displaceable axially relative to it, the two plates, for reaction and pressure, being adapted to clamp together, under the action of elastic means with axial action, friction linings carried by a friction disc at its outer periphery said friction disc having a hub locked in rotation on the output shaft .
  • the friction disc comprises a torsion damper constituting the main damper.
  • the reaction plate constitutes the secondary part of a two-part flywheel, the other part of which, the primary part, is linked to the rotating member, the two parts being elastically coupled in rotation one to the other. 'other.
  • the clutch disengaging control is carried out electrically
  • the gearbox is a so-called robotic gearbox
  • the gear change being controlled by a computer which takes into account in particular the information delivered by a speed sensor of the input shaft of the gearbox and by a speed sensor of the output shaft of the gearbox, after, on the one hand, disengaging the clutch and, on the other hand, setting, by the beater, the speed of the gearbox input shaft, taking into account the new gear ratio to be engaged;
  • a mechanical gearbox with assisted control is also usable: the engine provides assistance with the synchronization operation, controlled by a gear detector engaged.
  • the mixer is used as an electric motor and controlled so as to provide additional motor torque on the output shaft, in addition to that supplied by the vehicle engine.
  • the beater is used as an energy recuperator during braking; the clutch is disengaged during the energy recovery phase; the gear ratios are lowered.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the application of the invention to a transmission for a motor vehicle
  • FIG. 2 is a partial sectional view showing a variant
  • FIG. 3 is a partial plan view of the spring of the mixer of Figure 2;
  • FIG. 4 is a partial sectional view showing a variant of the beater spring
  • - Figure 5 is a sectional view of a variant beater
  • - Figure 6 is a partial sectional view of a variant of the mixer of Figure 5;
  • FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing the arrangement of the windings of the mixer of Figure 6;
  • - Figure 8 is a partial side view showing an alternative arrangement of the windings;
  • FIG. 9 is a diagram of the kind of that of Figure 1 illustrating another application of the invention.
  • a transmission for a motor vehicle comprising, from the engine 10 of the vehicle whose engine shaft or crankshaft 11 is linked to a flywheel or reaction plate 12 , a clutch mechanism consisting of a cover 13 supporting a pressure plate 14 and elastic means with axial action, here a diaphragm 15.
  • a friction disc 16 carries , at its outer periphery, friction linings intended to be clamped axially between said plates 12 and 14, and centrally a hub 17 coupled elastically, by springs 18 with circumferential action, to the peripheral part carrying said linings.
  • the hub 17 of the friction disc 16 is locked in rotation on a so-called output shaft 19.
  • the beater 20 On the output shaft 19 is mounted a beater 20.
  • the beater 20 consists of a mass 21, or rotor, rotatably mounted around the output shaft 19 to which it is connected elastically, by means of a spring 22.
  • modulation means are provided for adapting the frequency of the beater 20 to the frequency of the vibrations transmitted by the motor shaft 11 via the damping disc 16 and not filtered by the latter.
  • modulation means are of the electromagnetic type and here comprise magnets, placed at the periphery of the rotor 21, with which are brought to cooperate electromagnetically of the inductor windings carried by a stator not shown and shown diagrammatically at 23.
  • the beater 20 is tuned to a frequency set within the range of frequencies to be damped; by running the inductor windings 23 through a current which is a function of the amplitude measured, for example by a vibration sensor (not shown), of the vibration to be damped, an oscillatory torque opposite to this vibration is created.
  • a computer 24 receives the real-time measurement of the vibration remaining to be damped to control the current which must pass through the windings 23, the operation thus advantageously being in closed loop.
  • the electrical power consumed by the filtration device is only of the order of a hundred watts.
  • the windings 23 are arranged radially to the right of the magnets of the rotor 21. In the variant of Figure 2, they are arranged axially to the right of the magnets.
  • beater 120 made up of a rotor 121 and a stator 126.
  • the stator 126 carries the windings 123; a ring 128, of L-shaped section, is carried by the stator 126 and ensures the centering of the coils and the fixing of the stator 126.
  • the rotor 121 comprises a disc 129 provided with a hub 130 mounted to rotate freely on the output shaft 119 here by means of a plain bearing 131; the disc 129 carries on its face turned towards the windings 123 of the magnets 127; an annular hoop 132, for example of steel, glass fibers, or the like, ensures the security of the fixing of the magnets 127 with respect to centrifugal force.
  • a spring 122 elastically secures the rotor 121 and the output shaft 119 in rotation.
  • This spring 122 is in the form of a disc cut out so that it has an external annular belt 133 and an internal annular belt 134 connected by arms 135, here extending generally radially.
  • the internal annular belt 134 has at its internal periphery teeth 136 adapted to cooperate with grooves 137, Figure 2, of the shaft 119 for the rotational attachment of the spring 122 and the output shaft 119.
  • the external annular belt 133 has openings 138 adapted to cooperate with axial pins 139, FIG. 2, which has the disc 129 for securing in rotation the rotor 121 with the spring 122.
  • the beater 120 is associated with a clutch in which the linings of the friction disc 116 are rigidly linked to the hub 117, while the reaction plate 112B, associated with the pressure plate 114, constitutes the secondary part of a flywheel 112 in two parts, the primary part 112A being linked directly to the rotating member 111, the two primary parts 112A and secondary 112B being coupled elastically in rotation to one another, here by means of springs 118 extending generally radially.
  • the beater 120 is similar to that of FIG. 2 but here the spring 122 is made up of a plurality of helical springs 150 bearing on the radial edges, on one side, of windows formed in a web 151 integral in rotation with the shaft 119 and, on the other side, with windows made in against-webs 152 arranged on either side of the web 151, mounted for rotation on the shaft 119 and integral in rotation with the cylinder head 129 carrying the magnets 127.
  • the rotor 121 of the beater 120 is mounted on the shaft 119 by means of the hub 130 which it presents, the spring 122 being kinematically disposed between the rotor 121 and the shaft 119.
  • the thresher 220 shown in FIG. 5, is mounted at the end of the primary shaft 219 of the gearbox, the secondary shaft of which can be seen at 240.
  • the spring 222 which supports the rotor 221 of the mixer; to do this, it has an internal annular belt 234, in the form of a hub, tightened axially at the end of the shaft 219 by a nut 241 screwed onto the shaft 219, with the interposition of a washer 242; the outer ends of the arms 235 of the spring 222 mesh with axial returns from the cylinder head-shaped disc 229 carrying the magnets 227 to the right of which are placed the windings 223 carried by the frame 226 of the stator, which frame 226 is carried itself by the bottom a cover 243; preferably, the armature 226 is produced in laminated form, by winding a metal strip around the axis of the shaft 219, or in the form of several elements of agglomerated iron powder, and this to minimize losses due to eddy currents.
  • Figure 6 shows a variant of beater 220 placed at the end of the primary shaft 219 of the gearbox.
  • the axial order of the stator 226 and the rotor 221 has been reversed, the rotor 221 being arranged on the outside; the rotor 221 is mounted for rotation on the shaft 219 and carries, directed outwards, a skirt 244 extending parallel to the axis of the shaft 219 and provided with circumferential notches 245 against one of the edges which take on one side support springs 222; on the other side, these springs 222 which extend circumferentially bear on transverse returns 246 of a solid washer 247 fixed in rotation on the shaft 219.
  • windings 223 are coils 223 said not to be entangled but, as visible in FIG. 7, arranged in two superimposed rows.
  • the speed of this shaft is quickly set as a function of the ratio to be clutched; such an arrangement has the advantage of making the drummer play the role of a centralized synchronizer, the usual synchronizers provided in each gear ratio being eliminated; moreover, the synchronization time is reduced, and the cost also.
  • the operation is precise and facilitated by the presence of speed sensors 53, 54 upstream and downstream of the box 50; by providing an electrically controlled declutching actuator 55, the computer 24, incorporating the power electronics, manages all the functions described above, also taking into account certain parameters 55 of the engine, such as torque, speed or the like.
  • the closed loop operation can be replaced by the development of a vibration map, according to different parameters, predetermining the torque values to be given to the mixer.
  • the mixer can be used as an energy recuperator, or even as an alternator and synchronous motor; with reference to FIG. 9, a variant is seen in which the beater 20 is mounted on the primary shaft 19 of the gearbox, downstream of a clutch 58; this primary shaft 19 here carries two pinions 60, 62 associated with two pinions 61, 63 respectively, carried by the secondary shaft 51 or output; a pilot dog 64 drives this secondary shaft 51 either by the pinion 61 or by the pinion 63.
  • the vehicle battery 57 can be charged for example during braking; by action on the brake pedal 59, after having released the accelerator, the clutch 58 is disengaged and the beater 20 operates as a generator which flows into the battery 57; so that the generator rotation speed is sufficient, the speed ratios are lowered by driving the dog clutch 64.

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Abstract

Dispositif de filtration pour le filtrage des vibrations transmises par un organe tournant moteur (11) adapté à entraîner en rotation un arbre de sortie (19), lequel dispositif comporte un batteur (20) accordé sur une fréquence calée sensiblement à l'intérieur de la plage des fréquences à amortir : des moyens de modulation du type électromagnétique (23) sont prévus pour adapter la fréquence du batteur (20) à la fréquence des vibrations transmise par l'organe tournant (11).Transmission pour véhicule automobile du genre comportant un arbre moteur (11), lié à un organe tournant constitué par le vilebrequin du moteur du véhicule automobile, un arbre de sortie (19) lié à l'arbre moteur de manière débrayable par l'intermédiaire d'un embrayage, une boîte de vitesses (50), ledit arbre de sortie (19) étant l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses (50), un dispositif de filtration tel que ci-dessus étant prévu pour le filtrage des vibrations émises, et donc transmises, par l'organe tournant.

Description

"Dispositif de filtration de vibrations en rotation et transmission pour véhicule automobile comportant un tel dispositif
La présente invention concerne un dispositif de filtration de vibrations en rotation, pour le filtrage des vibrations transmises par un organe tournant moteur adapté à entraîner en rotation un arbre de sortie ; un tel organe tournant moteur est par exemple le vilebrequin d'un moteur thermique de véhicule automobile. On connaît des dispositifs de filtration de vibrations en rotation constitués d'une masse accouplée élastiquement sur l'arbre : de tels dispositifs, dits batteurs passifs, filtrent très bien les vibrations calées sur une fréquence unique, bien déterminée, mais, pour les fréquences voisines, les vibrations sont au contraire amplifiées. On a proposé des batteurs dits actifs, comme par exemple dans le document FR-A-2 658 888, dont la constitution s'apparente à celle d'un moteur électrique ; celui-ci est commandé en sorte que le couple qu'il fournit vient en opposition de la vibration à filtrer, et ce pour une plage de rotation donnée : de tels dispositifs consomment une puissance électrique non négligeable. L'invention a pour but d'éviter ces inconvénients.
Selon l'invention, un dispositif de filtration pour le filtrage des vibrations transmises par un organe tournant moteur adapté à entraîner en rotation un arbre de sortie, lequel dispositif comporte un batteur accordé sur une fréquence calée sensiblement à l'intérieur de la plage des fréquences à amortir, est caractérisé par le fait que des moyens de modulation du type électromagnétique sont prévus pour adapter la fréquence du batteur à la fréquence des vibrations transmise par l'organe tournant.
Avantageusement, le batteur comprend un rotor constitué d'une masse montée élastiquement sur l'arbre de sortie et associée à un stator, les moyens de modulation comportant des moyens électromagnétiques portés par le rotor et le stator.
De préférence, les moyens électromagnétiques comprennent des aimants formant une succession de pôles portés par le rotor et des bobinages portés par le stator formant une succession de pôles disposés au droit des aimants. Avantageusement, les bobinages sont disposés axialement au droit des aimants.
Selon une variante, les bobinages sont disposés radialement au droit des aimants. De préférence, le rotor est en forme de disque, est tronconique ou cylindrique.
Avantageusement, les aimants sont retenus radialement par une frette de retenue radiale anti-centrifugation.
De préférence, le dispositif de filtration comprend un capteur de vibrations adapté à mesurer l'amplitude de la vibration à amortir.
Avantageusement, des moyens sont prévus pour alimenter en courant les bobinages des moyens électromagnétiques, ladite alimentation étant asservie au résultat de la mesure de l'amplitude effectuée par le capteur de vibrations en sorte de créer dans le batteur un couple égal et opposé à celui créé par ladite amplitude.
Avantageusement, le dispositif comporte un amortisseur principal de vibrations disposé sur l'arbre de sortie en amont du batteur.
La présente invention a également pour objet une transmission pour véhicule automobile du genre comportant un arbre moteur, lié à un organe tournant constitué par le vilebrequin du moteur du véhicule automobile, un arbre de sortie lié à l'arbre moteur de manière débrayable par l'intermédiaire d'un embrayage, une boîte de vitesses, ledit arbre de sortie étant l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses, un dispositif de filtration étant prévu pour le filtrage des vibrations émises, et donc transmises, par l'organe tournant, le dispositif de filtration étant tel que décrit ci-dessus.
Avantageusement, l'embrayage comprend un plateau de réaction, lié, directement ou non, à l'organe tournant, un plateau de pression solidaire en rotation du plateau de réaction mais déplaçable axialement par rapport à lui, les deux plateaux, de réaction et de pression, étant adaptés à serrer entre eux, sous l'action de moyens élastiques à action axiale, des garnitures de friction portées par un disque de friction à sa périphérie externe ledit disque de friction ayant un moyeu calé en rotation sur l'arbre de sortie. De préférence, le disque de friction comporte un amortisseur de torsion constituant l'amortisseur principal.
En variante, le plateau de réaction constitue la partie secondaire d'un volant en deux parties, dont l'autre partie, la partie primaire, est liée à l'organe tournant, les deux parties étant attelées élastiquement en rotation l'une à l'autre.
De préférence, la commande en débrayage de l'embrayage est réalisée électriquement, la boîte de vitesses est une boîte dite robotisée, le passage des vitesses étant commandé par un calculateur qui prend en compte notamment les informations délivrées par un capteur de vitesse de l'arbre d'entrée de la boîte et par un capteur de vitesse de l'arbre de sortie de la boîte, après, d'une part, le débrayage de l'embrayage et, d'autre part, le calage, par le batteur, de la vitesse de l'arbre d'entrée de la boîte, compte tenu du nouveau rapport de vitesses à engager ; bien entendu, une boîte de vitesses mécaniques à commande assistée est également utilisable : le moteur assure l'assistance à l'opération de synchronisation, piloté par un détecteur de rapport engagé.
Selon une variante d'application de l'invention, le batteur est utilisé en moteur électrique et piloté en sorte de fournir un couple moteur supplémentaire sur l'arbre de sortie, en plus de celui fourni par le moteur du véhicule.
Selon une autre variante, le batteur est utilisé comme récupérateur d'énergie lors d'un freinage ; l'embrayage est désengagé lors de la phase de récupération d'énergie ; les rapport de vitesses sont descendus.
Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple, purement illustratif et non limitatif, des modes de réalisation représentés sur les dessins annexés. Sur ces dessins :
- la figure 1 est un schéma illustrant l'application de l'invention à une transmission pour véhicule automobile ;
- la figure 2 est une vue partielle en coupe montrant une variante ;
- la figure 3 est une vue partielle en plan du ressort du batteur de la figure 2 ;
- la figure 4 est une vue partielle en coupe montrant une variante de ressort de batteur ;
- la figure 5 est une vue en coupe d'une variante de batteur ; - la figure 6 est une vue en coupe partielle d'une variante du batteur de la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue partielle en coupe transversale montrant la disposition des enroulements du batteur de la figure 6 ; - la figure 8 est une vue partielle de côté montrant une variante de disposition des enroulements ;
- la figure 9 est un schéma du genre de celui de la figure 1 illustrant une autre application de l'invention.
En se reportant à la figure 1 , on voit l'application de l'invention à une transmission pour véhicule automobile comportant, à partir du moteur 10 du véhicule dont l'arbre moteur ou vilebrequin 11 est lié à un volant ou plateau de réaction 12, un mécanisme d'embrayage constitué d'un couvercle 13 supportant un plateau de pression 14 et des moyens élastiques à action axiale, ici un diaphragme 15. Axialement disposé entre les plateaux de réaction 12 et de pression 14, un disque de friction 16 porte, à sa périphérie externe, des garnitures de friction destinées à être serrées axialement entre lesdits plateaux 12 et 14, et centralement un moyeu 17 attelé élastiquement, par des ressorts 18 à action circonférentielle, à la partie périphérique portant lesdites garnitures. Le moyeu 17 du disque de friction 16 est calé en rotation sur un arbre dit de sortie 19.
Les embrayages étant bien connus, celui-ci ne sera pas décrit davantage ici.
Sur l'arbre de sortie 19 est monté un batteur 20. Le batteur 20 est constitué d'une masse 21 , ou rotor, monté à rotation autour de l'arbre de sortie 19 auquel elle est liée élastiquement, par l'intermédiaire d'un ressort 22.
Selon l'invention, des moyens de modulation sont prévus pour adapter la fréquence du batteur 20 à la fréquence des vibrations transmises par l'arbre moteur 11 par l'intermédiaire du disque amortisseur 16 et non filtrées par celui-ci.
Ces moyens de modulation sont du type électromagnétique et comprennent ici des aimants, placés à la périphérie du rotor 21 , avec lesquels sont amenés à coopérer électromagnétiquement des enroulements inducteurs portés par un stator non représenté et schématisés en 23.
Le batteur 20 est accordé sur une fréquence calée à l'intérieur de la plage des fréquences à amortir ; en faisant parcourir les enroulements inducteurs 23 par un courant fonction de l'amplitude mesurée, par exemple par un capteur de vibrations non représenté, de la vibration à amortir, on crée un couple oscillatoire opposé à cette vibration.
Un calculateur 24 reçoit la mesure en temps réel de la vibration restant à amortir pour commander le courant qui doit traverser les enroulements 23, le fonctionnement étant ainsi avantageusement en boucle fermée.
Grâce à l'invention, la puissance électrique consommée par le dispositif de filtration n'est que de l'ordre d'une centaine de watts.
Sur le schéma de la figure 1 , les enroulements 23 sont disposés radialement au droit des aimants du rotor 21. Dans la variante de la figure 2, ils sont disposés axialement au droit des aimants.
Plus précisément, en se reportant à la figure 2, on voit un batteur 120 constitué d'un rotor 121 et d'un stator 126.
Le stator 126 porte les enroulements 123 ; un anneau 128, à section en forme de L, est porté par le stator 126 et assure le centrage des bobines et la fixation du stator 126.
Le rotor 121 comprend un disque 129 muni d'un moyeu 130 monté libre en rotation sur l'arbre de sortie 119 par l'intermédiaire ici d'un palier lisse 131 ; le disque 129 porte sur sa face tournée vers les enroulements 123 des aimants 127 ; une frette annulaire 132, par exemple en acier, en fibres de verre, ou autre, assure la sécurité de la fixation des aimants 127 à l'égard de la force centrifuge.
Un ressort 122 solidarise élastiquement en rotation le rotor 121 et l'arbre de sortie 119.
Ce ressort 122, mieux visible sur la figure 3, est en forme de disque découpé en sorte qu'il présente une ceinture annulaire externe 133 et une ceinture annulaire interne 134 reliées par des bras 135, s'étendant ici globalement radialement. La ceinture annulaire interne 134 présente à sa périphérie interne des dents 136 adaptées à coopérer avec des rainures 137, figure 2, de l'arbre 119 pour la solidarisation en rotation du ressort 122 et de l'arbre 119 de sortie.
La ceinture annulaire externe 133 présente des ouvertures 138 adaptées à coopérer avec des pions axiaux 139, figure 2, que présente le disque 129 pour solidarisation en rotation du rotor 121 avec le ressort 122.
Ici, le batteur 120 est associé à un embrayage dans lequel les garnitures du disque de friction 116 sont liées rigidement au moyeu 117, tandis que le plateau de réaction 112B, associé au plateau de pression 114, constitue la partie secondaire d'un volant 112 en deux parties, la partie primaire 112A étant liée directement à l'organe tournant 111 , les deux parties primaire 112A et secondaire 112B étant attelées élastiquement en rotation l'une à l'autre, ici par l'intermédiaire de ressorts 118 s'étendant globalement radialement.
Sur la figure 4, le batteur 120 est analogue à celui de la figure 2 mais ici le ressort 122 est constitué d'une pluralité de ressorts hélicoïdaux 150 prenant appui sur les bords radiaux, d'un côté, de fenêtres ménagées dans un voile 151 solidaire en rotation de l'arbre 119 et, de l'autre côté, de fenêtres ménagées dans des contre-voiles 152 disposés de part et d'autre du voile 151 , montés à rotation sur l'arbre 119 et solidaires en rotation de la culasse 129 portant les aimants 127.
Comme on l'a vu notamment à propos de la figure 2, le rotor 121 du batteur 120 est monté sur l'arbre 119 par l'intermédiaire du moyeu 130 qu'il présente, le ressort 122 étant disposé cinématiquement entre le rotor 121 et l'arbre 119. Le batteur 220, représenté sur la figure 5, est monté en bout de l'arbre primaire 219 de la boîte de vitesses dont on voit en 240 l'arbre secondaire. Ici, c'est le ressort 222 qui supporte le rotor 221 du batteur ; il présente pour ce faire une ceinture annulaire interne 234, en forme de moyeu, serrée axialement en bout de l'arbre 219 par un écrou 241 vissé sur l'arbre 219, avec interposition d'une rondelle 242 ; les extrémités externes des bras 235 du ressort 222 engrènent avec des retours axiaux du disque 229 en forme de culasse portant les aimants 227 au droit desquels sont placés les enroulements 223 portés par l'armature 226 du stator, laquelle armature 226 est portée elle-même par le fond d'un couvercle 243 ; préferentiellement, l'armature 226 est réalisée sous forme feuilletée, par enroulement d'une bande métallique autour de l'axe de l'arbre 219, ou sous forme de plusieurs éléments en poudre de fer agglomérée, et ce pour minimiser les pertes dues aux courants de Foucault. La figure 6 montre une variante de batteur 220 placé en bout de l'arbre primaire 219 de la boîte de vitesses. Ici l'ordre axial du stator 226 et du rotor 221 a été inversé, le rotor 221 étant disposé côté extérieur ; le rotor 221 est monté à rotation sur l'arbre 219 et porte, dirigée vers l'extérieur, une jupe 244 s'etendant parallèlement à l'axe de l'arbre 219 et munie d'échancrures circonférentielles 245 contre l'un des bords desquelles prennent d'un côté appui des ressorts 222 ; de l'autre côté, ces ressorts 222 qui s'étendent circonférentiellement prennent appui sur des retours transversaux 246 d'une rondelle massive 247 calée en rotation sur l'arbre 219.
Ici, les enroulements 223 sont des bobines 223 dites non enchevêtrées mais, comme visible sur la figure 7, disposées selon deux rangées superposées.
En variante, elles sont dites enchevêtrées, le bord de l'une reposant sur le bord de l'autre, comme montré sur la figure 8 : dans cette configuration, les bobines sont légèrement inclinées par rapport à un plan transversal, perpendiculaire à l'axe de l'arbre 219. Grâce au batteur selon l'invention, il est en outre possible d'assurer la synchronisation des arbres concernés lors du changement d'un rapport de vitesses, notamment lorsque ces changements peuvent être réalisés par des actionneurs à commande électrique, comme c'est le cas des boîtes de vitesses dites robotisées. Dans le schéma de la figure 1 , on voit une telle boîte de vitesses 50 disposée entre l'arbre d'entrée 19 et l'arbre de sortie 51 pour l'entraînement du train moteur 52 d'un véhicule automobile.
Ainsi, lorsque l'arbre 19 est libéré suite à l'opération de débrayage, la vitesse de cet arbre est calée rapidement en fonction du rapport à craboter ; une telle disposition présente l'avantage de faire jouer au batteur le rôle d'un synchroniseur centralisé, les synchroniseurs habituels prévus dans chaque rapport de vitesses étant supprimés ; de plus, le temps de synchronisation est réduite, et le coût également. L'opération est précise et facilitée par la présence de capteurs de vitesse 53, 54 en amont et en aval de la boîte 50 ; en prévoyant un actionneur de débrayage 55 à commande électrique, le calculateur 24, intégrant l'électronique de puissance, gère toutes les fonctions décrites ci-dessus, en tenant compte également de certains paramètres 55 du moteur, tels que couple, vitesse ou autre.
S'agissant du rôle amortisseur du batteur, le fonctionnement en boucle fermée, décrit ci-dessus, peut être remplacé par l'élaboration d'une cartographie des vibrations, en fonction de différents paramètres, prédéterminant les valeurs de couple à donner au batteur.
On comprend également que le batteur peut être utilisé comme récupérateur d'énergie, voir comme alternateur et moteur synchrone ; en se reportant à la figure 9, on voit une variante dans laquelle le batteur 20 est monté sur l'arbre primaire 19 de la boîte de vitesses, en aval d'un embrayage 58 ; cet arbre primaire 19 porte ici deux pignons 60, 62 associés à deux pignons 61 , 63 respectivement, portés par l'arbre secondaire 51 ou de sortie ; un crabot piloté 64 assure l'entraînement de cette arbre secondaire 51 soit par le pignon 61 , soit par le pignon 63.
Grâce à un dispositif de fixation 56, la batterie 57 du véhicule peut être chargée par exemple lors d'un freinage ; par action sur la pédale de frein 59, après avoir lâché l'accélérateur, l'embrayage 58 est désengagé et le batteur 20 fonctionne en générateur qui débite dans la batterie 57 ; pour que la vitesse de rotation du générateur soit suffisante, on descend les rapports de vitesses en pilotant le crabot 64.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de filtration pour le filtrage des vibrations transmises par un organe tournant moteur (11 ,111 ) adapté à entraîner en rotation un arbre de sortie (19,119,219), lequel dispositif comporte un batteur (20,120,220) accordé sur une fréquence calée sensiblement à l'intérieur de la plage des fréquences à amortir, caractérisé par le fait que des moyens de modulation du type électromagnétique sont prévus pour adapter la fréquence du batteur (20,120,220) à la fréquence des vibrations transmise par l'organe tournant (11 ,111).
2. Dispositif de filtration selon la revendication 1 , caractérisé par le fait que le batteur (20,120,220) comprend un rotor (21 ,121 ,221) constitué d'une masse montée élastiquement sur l'arbre de sortie (19,119,219) et associée à un stator (126,226), les moyens de modulation comportant des moyens électromagnétiques (23,123,223 - 127,227) portés par le rotor (21 ,121 ,221) et le stator (126,226).
3. Dispositif de filtration selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens électromagnétiques comprennent des aimants (127,227) formant une succession de pôles portés par le rotor (21 ,121 ,221 ) et des bobinages (23,123,223) portés par le stator (126,226) formant une succession de pôles disposés au droit des aimants (127,227).
4. Dispositif de filtration selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les bobinages (123,223) sont disposés axialement au droit des aimants (127,227).
5. Dispositif de filtration selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les bobinages (23) sont disposés radialement au droit des aimants.
6. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que le rotor est en forme de disque (21 ,121 ,221 ), est tronconique ou cylindrique.
7. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisé par le fait que les aimants (127,227) sont retenus radialement par une frette
(132) de retenue radiale anti-centrifugation.
8. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend un capteur de vibrations adapté à mesurer l'amplitude de la vibration à amortir.
9. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 3 à 5 et la revendication 8 prises conjointement, caractérisé par le fait que des moyens sont prévus pour alimenter en courant les bobinages (23,123,223) des moyens électromagnétiques, ladite alimentation étant asservie au résultat de la mesure de l'amplitude effectuée par le capteur de vibrations en sorte de créer dans le batteur (20,120,220) un couple égal et opposé à celui créé par ladite amplitude.
10. Dispositif de filtration selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comporte un amortisseur principal de vibrations disposé sur l'arbre de sortie en amont du batteur.
11. Transmission pour véhicule automobile du genre comportant un arbre moteur (11 ,111 ), lié à un organe tournant constitué par le vilebrequin du moteur du véhicule automobile, un arbre de sortie (19,119,219) lié à l'arbre moteur de manière débrayable par l'intermédiaire d'un embrayage, une boîte de vitesses (50), ledit arbre de sortie (19,119,219) étant l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses (50), un dispositif de filtration étant prévu pour le filtrage des vibrations émises, et donc transmises, par l'organe tournant, caractérisée par le fait que le dispositif de filtration est selon l'une des revendications 1 à 10.
12. Transmission selon la revendication 11 , caractérisée par le fait que l'embrayage comprend un plateau de réaction (12,112B), lié, directement ou non, à l'organe tournant, un plateau de pression (14,114) solidaire en rotation du plateau de réaction (12,112B) mais déplaçable axialement par rapport à lui, les deux plateaux, de réaction (12,112B) et de pression (14,114), étant adaptés à serrer entre eux, sous l'action de moyens élastiques à action axiale (15), des garnitures de friction portées par un disque de friction (16,116) à sa périphérie externe, ledit disque de friction (16,116) ayant un moyeu (17,117) calé en rotation sur l'arbre de sortie (19,119,219).
13. Transmission selon la revendication 12, caractérisée par le fait que le disque de friction (16) comporte un amortisseur de torsion constituant l'amortisseur principal.
14. Transmission selon la revendication 12, caractérisée par le fait que le plateau de réaction (112B) constitue la partie secondaire d'un volant (112) en deux parties, dont l'autre partie, la partie primaire (112A), est liée à l'organe tournant (111 ), les deux parties (112A 12B) étant attelées élastiquement (118) en rotation l'une à l'autre.
15. Transmission selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisée par le fait que la commande en débrayage de l'embrayage est réalisée électriquement, la boîte de vitesses (50) est une boîte dite robotisée, le passage des vitesses étant commandé par un calculateur (24) qui prend en compte notamment les informations délivrées par un capteur de vitesse (53) de l'arbre d'entrée (19) de la boîte (50) et par un capteur de vitesse (54) de l'arbre de sortie (51 ) de la boîte (50), après, d'une part, le débrayage de l'embrayage et, d'autre part, le calage, par le batteur (20), de la vitesse de l'arbre d'entrée (19) de la boîte (50), compte tenu du nouveau rapport de vitesses à engager.
16. Transmission selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisée par le fait que le batteur (20,120,220) est utilisé en moteur électrique et piloté en sorte de fournir un couple moteur supplémentaire sur l'arbre de sortie (19,119,219), en plus de celui fourni par le moteur (10) du véhicule.
17. Transmission selon l'une des revendications 11 à 15, caractérisée par le fait que le batteur (20) est utilisé comme récupérateur d'énergie lors d'un freinage.
18. Transmission selon la revendication 17, caractérisée par le fait que l'embrayage (58) est désengagé lors de la phase de récupération d'énergie.
19. Transmission selon la revendication 18, caractérisée par le fait que les rapports de vitesses sont descendus.
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