Brevet FR2003973A1 — publié le 19691114

-> 2003973 La présente invention concerne un amortisseur de vibrations comportant deux éléments disposés coaxialement, reliés l'un à l'autre par des ressorts et tournant autour d'un axe commun, l'un formant un élément d'entraînement et l'autre un élément mené. 5 On sait que, dans les moteurs de véMcules automobiles, le vilebrequin, avec le système de bielles, les arbres d'entraînement reliés positivement à lui, et les organes rotatifs fixés sur ces arbres, ont un moment d'inertie qui en général est inférieur à celui nécessaire pour un degré d'abxence d'uniformité 10 donné. La fraction manquante doit être reportée à un certain degré dans un volant. Gela signifie que le degré d'absence d'uniformité du moteur ne peut pas être complètement compensé, et c'est pourquoi on utilise des amortisseurs de vibrations réalisés sous forme d'un plateau d'accouplement comportant deux dis-15 ques, chaque disque étant relié au disque associé par des ressorts de compression répartis sur la périphérie. Mais ces amortisseurs de vibrations ne peuvent être utilisés avac avantage que lorsque les vibrations de torsion sont relativement faibles. Le but de l'invention est de permettre la réalisation d'un 20 amortisseur de vibrations plus avantageux que ceux existant jusqu'à présent. Suivant l'invention, ce problème est résolu du fait que les ressorts sont disposés radialement ou presque radialement par rapport à l'axe commun. De cette façon, on obtient un amortisseur de vibrations qui amortit les vibrations de torsion sur 25 une large gamme de fréquences ou de couples, qui se règle automatiquement en fonction des modifications du couple résultant de la charge, et au moyen duquel, lorsqu'il est monté entre le vilebrequin d'un moteur de véhicule automobile et le mécanisme de changement de vitesse, l'absence d'uniformité du moteur peut être 30 compensée dans une très large mesure. Suivant une autre particularité de l'objet de l'invention, les ressorts sont constitués par des ressorts de traction et peuvent se tendre autour de l'axe commun lors de mouvements relatifs de l'élément d'entraînement par rapport à l'élément mené. Ainsi, 35 cet amortisseur de vibrations ne peut transmettre aucun couple lorsqu'il n'est pas en charge, à part celui qui est transmis par friction, étant donné que la force du ressort agit exactement sur • l'axe de rotation et n'exerce aucun couple. Par contre, si l'amortisseur de vibrations est chargé, l'un des éléments, en géné-40 rai l'élément d'entraînement, subit un déplacement angulaire par 69 07057 2 2003973 rapport à l'élément mené, et il en résulte un bfas de levier pair l'intermédiaire duquel les ressorts peuvent exercer un couple. Chaque ressort est alors tendu. Si le décalage relatif augmente, la tension du ressort augmente également, de même que le bras de 5 levier, de sorte que le couple maximum peut être transmis. En particulier, les ressorts sont, suivant l'invention, répartis uniformément et radialement sur la périphérie de l'élément d'entraînement àt de l'élément mené, et sont disposés de telle sorte qu'aucune force ou presque aucune force ne soit exer-10 cée dans le sens radial par rapport à l'axe commun. Avantageusement, les points d'attaque des ressorts sur l'élément mené sont décalés axialement par rapport au point d'attaque des ressorts sur l'élément d'entraînement relativement à l'axe commun, de sorte que les ressorts reliant les uns aux au— 15 très les points d'attaque font un angle avec un plan radial perpendiculaire à l'axe, ce qui empêche ici encore une rétention de l'élément mené par les ressorts. Rationnellement, les ressorts doivent être montés de telle sorte que leur composante axiale agisse sur un plateau de fric— 20 tion monté sur l'élément d'entraînement ou sur l'élément mené et s'appliquant contre l'élément mené ou contre l'élément d'entraînement. Ce plateau de friction entre alors en action lorsque la fréquence des vibrations ou oscillations se manifestant par exem-» pie dans le volant correspond à la fréquence du système. 25 Pour faciliter le montage de l'amortisseur .de vibrations, l'élément d'entraînement est solidaire en rotation d'un arbre d'entrée et l'élément mené est solidaire en rotation d'un arbre de sortie, tout en pouvant se déplacer axialement par rapport à lui, l'arbre de sortie étant coaxial à l'arbre d'entrée. 30 Suivant l'invention, les ressorts disposés radialement sont montés par une de leurs extrémités sur des axes reliés à l'élément d'entraînement annulaire présentant une surface radiale plane et répartis uniformément sur un cercle, et par leur autre extrémité sur des axes solidaires de l'élément annulaire me— 35 né et également répartis uniformément sur un cercle, le cercle formé par ces axes ayant, sur l'élément d'entraînement, un plus grand diamètre que sur l'élément mené. Afin de faciliter le montage de ces ressorts, l'élément mené a un diamètre inférieur au cercle formé par les axes montés 40 sur l'élément d'entraînement, les axes portés par l'élément mené 69 07057 2003973 étant prévus sur le côté opposé à l'élément d1 entraînement. Le dessin schématique annexé montre, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'invention» 5 La fig. 1 est une vue de dessus de l'amortisseur de vibra tions» La fig. 2 est une vue en coupe par la ligne 2-2 en fig. 1. On a désigné par 10 sur le dessin un volant relié par des boulons 11 à un flasque 12. Ce flasque 12 est relié à 10 l'extrémité postérieure d'un vilebrequin 13. Les têtes des boulons 11 sont logées danà un évidement 14- ménagé au centre du volant 10. De cette façon, elles ne font pas saillie par rapport à la surface postérieure du volant. Un arbre 16 du mécanisme est monté au moyen d'un roulement 18, par son extrémité anté-15 rieure 15 de plus petit diamètre, dans un alésage 17 préirtr sur l'axe de rotation du volant. Ce roulement est bloqué axialement par le flasque 12 et, par exemple, par un jonc 19j et assure la disposition coaxiale de l'arbre du mécanisme par rapport au vilebrequin 13. 20 Un plateau annulaire 20 présentant un moyeu central est calé angulairement sur l'arbre 16 du mécanisme, de façon à pouvoir se déplacer axialement sur lui, au moyen de clavettes 22. Le plateau 20 présente près de ses bords plusieurs alésages 23 répartis sur sa périphérie. Ces alésages 23 sont répartis uni-25 formément selon un ceœLe et sont écartés régulièrement les uns des autres ; leur longueur correspond à l'épaisseur du plateau annulaire 20. Dans chacun des alésages 23 peut être vissé un axe 24 sur lequel est monté -un ressort. Afin que l'axe soit suffisamment maintenu, la face du plateau annulaire 20 orientée 30 vers le volant 10 est munie d'une bride annulaire 25, cette bride constituant sa périphérie extérieure. La face du plateau opposée à la bride présente plusieurs talons ou bossages 26 dans lesquels sont ménagés les alésages. En outre, le plateau annulaire est muni, au voisinage de la bride annulaire 25» d'une 35 garniture ou d'un plateau de friction 27. Ce plateau peut venir s'appliquer sur une surface usinée du volant 10, afin de s'op~ poser ainsi à tous déplacements angulaires entre le volant 10 et le plateau annulaire 20. Le volant 10 présente également plusieurs alésa'fess 28 40 répartis sur sa périphérie. Ces alésages se trouvent au voisioags 69 07057 2003973 de sa périphérie extérieure et sont écartés régulièrement les uns des autres,, Le nombre des alésages 28 ménagés dans le volant 10 correspond au nombre des alésages 23 ménagés dans 1® plateau 20. Des axes sur lesquels sont engagés les ressorts peur-5 vent pénétrer dans les alésages 28 du volant 10. Les axes 24-et 29 reçoivent les extrémités de chaque ressort 30. Du fai*& de leur disposition, ces ressorts ont tendance à redresser radio= lement le cercle intérieur des axes 24 en direction du cerel© extérieur des axes 29. Cette condition est visible sur la fig01c. 10 Afin que la force centrifuge ne puisse soulever xes ressorts ":.,« à l'écart des axes 29 prévus sur le volant lu, notamment axci régimes élevés, chaque axe extérieur 29 est muni d'une agrafe 31 maintenant le ressort sur son siège. La nécessité de l'ags^fb 31 est fonction de la tension initiale des ressorts 30 et du 15 régime auquel tourne le volant. Les ressorts 30 servent également à exercer une pression sur le plateau 27. Cette action se produit du fait que les ccros 4 du plateau 20 sont décalés axialement par rapport aux1 asios 29 du volant 10. Ainsi, une composante de la force des ressorte 20 pousse le plateau 20 axialement en direction du volant 10D at par conséquent applique le plateau de friction 27 contre 1e, surface usinée de ce volant 10. La surface du plateau 20 opposée au volant 10 présente, comme visible en 32 sur la fige 2, une forme conique, de telle sorte que le plateau 20 ne TTCiO" 25 se gêner les ressorts 30 lorsque les axes 29 se déplacent angulairement par rapport aux axes 24. La rétention des reescE-oG sur les axes associés est encore améliorée du fait que les asss 24 offrent aux ressorts un siège conique orienté et que les asrea 29 offrent aux ressorts un siège conique de conicité opposé®c 30 Etant donné que les axes 24 sont en outre dic^ccs avec un tain décalage axial par rapport aux axes 29, Ici force des ressorts pousse leurs extrémités en direction de l'extrémité de plus grand diamètre des sièges coniques. L'amortisseur de vibrations précédemment décrit fonctionne 35 de la manière suivante : A vide, c'est-à-dire lorsqu'aucune change ne s'exerce sur l'arbre du mécanisme, et par conséquent lorsque le mouvement de rotation ne rencontre pas de résistance, le plateau annulaire 20 se place dk ns une position neutre par rapport au volant 10, comme représenté sur la fig. 1. Lorsque le 40 plateau annulaire 20 se trouve dans, sa position neutre, aucun BA0 0W$|NAL 5 2003973 69 07057 couple ne peut? être transmis par l'intermédiaire de 1*amortisseur de -vibrations, à part celui qui se produit par suite de la friction exercée par le plateau 27 sur le volant 10. Ceci est dû au fait que la direction des ressorts passe par l'axe de ro-5 tation et qu'il n'existe pas de "bras de levier, mais au moment où une charge s'exerce sur l'arbre 16 du mécanisme, les axes extérieurs 2§ se déplacent angulairement par rapport aux axes intérieurs 24, ce qui produit un couple lequel augmente en fonction de la charge. Ce couple croît également en fonction de l'ai-10 longement du bras de levier. Le déplacement initial relatif entre les axes 29 et les axes 24 entraîne simplement une légère augmentation de la tension des ressorts. Etant donné qu'à ce moment la tension des ressorts est normalement relativement faible, l'accouplement a une 15 capacité d'absorption de torsion relativement importante. Les ressorts peuvent donc absorber une grande partie des vibrations de torsion sans les transmettre au plateau 20. Une charge supplémentaire sur l'arbre 16 du mécanisme provoque un plus grand déplacement relatif et par conséquent une augmentation aussi bien 20 de la tension des ressorts que du bras de levier. Si la tension des ressorts augmente ainsi que le bras de levier, l'amortisseur de vibrations est en mesure de transmettre un couple toujours plus grand. Lorsque les ressorts sont tendus au maximum, leur capacité d'absorption des vibrations de torsion du volant 10 di— 25 minue. Une partie de ces vibrations est alors transmise par les ressorts au plateau 20. Etant donné que la transmission des vibrations au plateau 20 est assurée par le système de ressorts, il se produit une résonance lorsque la fréquence des vibrations ou oscillations dans le volant correspond à la fréquence naturel- I 30 le du système. Cependant, le plateau 27 s'oppose dans une mesure suffisante au déplacement angulaire relatif entre le volant 10 et le plateau 20. Lorsqu'on utilise l'amortisseur de vibrations dans un système dans lequel des couples relativement élevés se produisent 35 brusquement et imposent aux ressorts tin effort excessif, il est * possible de prévoir des butées entre le volant 10 et le plateau 20, afin de limiter le mouvement relatif entre ces deux éléments. Les détails de réalisation peuvent être modifiés, sans s'écarter de l'invention, dans le domaine des équivalences techni-40 ques. 69 07057 2003973 EEVEHIICATIOHS 1e— Amortisseur de vibrations comportant deux éléments, à savoir un élément d'entraînement et un élément mené montés coaxialement, reliés l'un à l'autre par des ressorts et tournant 5 autour d'un axe commun, caractérisé en ce que les ressorts (30) sont disposés radialement ou en principe radialement par rapport à l'axe commun. (13, 16). 2„- Amortisseur de vibrations suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les ressorts (30) sont constitués par des 10 ressorts de traction et peuvent se tendre lors de mouvements relatifs, autour de l'axe commun (13» 16) de l'élément d'entraînement (10) par rapport à l'élément mené (20), 3„- Amortisseur de vibrations suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les ressorts (30) sont répartis uni-15 formément sur la périphérie de l'élément d'entraînement (10) et de l'élément mené (20). 4.- Amortisseur de vibrations suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ressorts (30) sont disposés de telle sorte qu'ils n'exercent aucune force 20 ou presque aucune force résultante dans le sens radial par rapport à l'axe commun (33, 16). 5„- Amortisseur de vibrations suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les points d'ab taque (24) des ressorts (30) sur l'élément mené (20) sont déca-25 lés axialement par rapport aux points d'attaque (29) des ressorts sur l'élément d'entraînement (10) relativement à l'axe com- t mun (13» 16). 60- Amortisseur de vibrations suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ressorts 30 (30) sont disposés de telle sorte qu'une composante axiale de ces ressorts agisse sur un plateau de friction (27) monté sur l'élément d'entraînement (10) ou sur l'élément mené (20) et s'appliquant contre l'élément mené ou contre l'élément d'entraînement. 7.— Amortisseur de vibrations suivant l'une quelconque des 35 revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'entraînement (10) est angulairement solidaire d'un arbre d'entrée (13), l'élément mené (20) étant angulairement solidaire d'un arbre de sortie (16) coaxial à l'arbre d'entrée et sur lequel il peut se déplacer axialement. 69 07057 2003973 8.— Amortisseur de vibrations suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ressorts (30) disposés radialement sont montés par une de leurs extrémités sur des axes (29) répartis uniformément sur un cercle 5 et reliés à l'élément d'entraînement annulaire (10), qui présente une surface radiale plane, et par leur autre extrémité sur des axes (24) uniformément répartis sur un cercle et reliés à l'élément mené annulaire (20), le cercle sur lequel les axes sont ré-partis sur l'élément d'entraînement ayant un plus grand diamètre 10 que celui sur lequel ces axes sont répartis sur l'élément mené* 9." Amortisseur de vibrations suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément mené (20) a un diamètre inférieur au diamètre selon lequel les axes sont montés sur l'élément d'entraînement (10), les axes (24) 15 montés sur l'élément mené étant prévus sur la face de cet élément opposé à l'élément d'entraînement.