Brevet FR2532387A1 — publié le 19840302

Laprésente invention concerne des amortisseurs visqueux pour arbres rotatifs du genre comportant un anneau d'inertie enfermé dans un bottier annulaire, et un liquide visqueux remplissant le jeu entre anneau et boîtier Elle concerne plus précisément la structure de tels boîtiers. Ainsi qu'on le sait, un amortisseur du genre précité est fixé rigidement à l'extrémité d'un arbre rotatif dont il est chargé d'amortir les vibrations en torsion. Le boîtier d'un tel amortisseur est constitué par une pièce annulaire et un couvercle annulaire qui, après solida- risation par sertissage ou vissage par exemple, définissent un couloir torique de dimensions un peu supérieures à celle de l'anneau d'inertie destiné à y prendre place Dans le fai- ble jeu qui existe entre boîtier et anneau est versé un flui- de présentant des caractéristiques de viscosité et d'élasti- cité adaptées à assurer un amortissement optimum des vibra- tions appliquées au boîtier Cet amortissement est d'autant meilleur que la masse de l'anneau est grande par rapport à celle du bottier C'est pourquoi l'anneau d'inertie est cons- titué d'un matériau dont la masee spécifique est aussi élevée que possible. Pour éviter tout contact entre anneau et boîtier, des paliers sont généralement disposés entre eux, présentant les qualités nécessaires de frottement (fibre, bronze, téflon, par exemple). Dans les amortisseurs connus, le bottier entourant 1 ' anneau d'inertie est lié à un arbre rotatif au moyen d'une toile centrale solidaire de la pièce annulaire du boîtier Il en découle pour cette dernière une forme assez complexe qui ne peut être réaliséepar la mise en oeuvre de procédés peu coûteux comme l'emboutissage En pratique, la fabrication d'une pièce annulaire de boîtier nécessite actuellement des opérations de fonderie ou d'estampage, et il est courant que le poids du bottier, après usinage, ne représente plus guère que le tiers de celui de la pièce brute, soit 66 % de perte de matière. L'invention a pour but de pallier ces inconvénients et propose à cet effet un amortisseur visqueux à friction pour amortissement des vibrations en torsion d'un arbre rotatif comprenant un anneau d'inertie enfermé avec jeu dans un boîtier annulaire et un liquide visqueux remplissant le jeu entre l'anneau et le boîtier, caractérisé en ce que le boîtier est constitué par une gouttière et un couvercle et que la fixation du boîtier sur l'arbre rotatif est effectuée par l'intermé- diaire d'une toile de fixation solidaire du couvercle. L'invention permet ainsi de réaliser un boîtier d'amor- tisseur à partir de tôles, la pièce annulaire par un procédé de formage tel que l'emboutissage, et le couvercle par décou- page et usinage La perte de matière selon l'invention n'est plus guère que de 25 %. L'invention préconise tout particulièrement un couver- cle d'un seul tenant avec la toile de fixation du boîtier à l'arbre rotatif. Selon un mode préféré de réalisation, l'assemblage du couvercle sur la pièce annulaire est assuré par soudage, de préférence par soudure à faisceaux d'électrons de deux cordons circulaires. Compte tenu en particulier des dilatations en fonction de la température, les amortisseurs comportent généralement une réserve de fluide visqueux L'invention propose tout par- ticulièrement de la ménager du côté de la toile de fixation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exem- ple, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une section d'un amortisseur selon l'art antérieur; la figure 2 est une section d'un armortisseur selon 1 ' invention; - la figure 3 est une section d'un autre amortisseur selon l'invention; la figure 4 est une section d'un autre amortisseur selon l'invention. Dans l'exemple illustré à la figure 1, un amortisseur 10 tel qu'on en connaît actuellement comporte une toile centrale de fixation 11, une pièce annulaire 12, solidaire de la toile, et un couvercle 13 formant boîtier l Oa pour un anneau d'iner- tie 5 La pièce annulaire 12 comporte un fond 14, qui est dans le prolongement de la toile 11, et deux parois annulaires intérieure 15 et extérieure,16 Ces parois présentent deux portées circulaires 15 a et 15 b pour l'appui du couvercle 13 lors de son assemblage par tout moyen approprié (non représen- té) avec la pièce annulaire 12 La paroi 15 présente en outre un évidement 17 destiné à délimiter avec le couvercle 13 une réserve pour un fluide visqueux'18 tel que la silicone Des paliers 19, au nombre de trois dans l'exemple considéré, sont: disposés entre la pièce annulaire et l'anneau d'inertie 5. Ainsi que cela a été signalé plus haut, on peut vérifier que la forme de la pièce annulaire solidaire de la toile Il est complexe à réaliser. Il n'en est pas de môme en ce qui concerne les amortis- seurs selon l'invention, dont des exemples de réalisation sont illustrés par les figures 2 à 4 Ces amortisseurs 20 ont en commun de présenter un boîtier 20 a dont la liaison avec la toile 21 s'effectue, non plus par l'intermédiaire de la pièce annulaire 22, comme dans l'art antérieur, mais par celui du couvercle 23. Ainsi que le préconise l'invention, la toile 21 et le couvercle 23 sont de préférence d'un seul tenant, et sont for- més par découpe et usinage à partir d'une même plaque dont on fait varier l'épaisseur Il est bien entendu que cette carac- téristique, quoique avantageuse, n'est pas nécessaire à l'in- vention et que voile 21 et couvercle 23 pourraient être deux pièces distinctes solidarisées par tout moyen approprié. La pièce annulaire 22 affecte la forme d'une gouttière qu'il est facile d'obtenir par emboutissage ou par tout autre procédé de formage des tôles, sans pertes de matière aussi considérables que dans l'art antérieur. On retrouve l'anneau d'inertie 5 et les paliers 19 de l'art antérieur. Ainsi qu'il apparaît sur les figures 2 et 3, une réserve 27 de fluide visqueux est ménagée sur le pourtour annulaire du bottier 20 a grâce aux mêmes opérations simples précitées de formage des tôles, à condition de disposer une telle réser- ve 27 au voisinage de la toile de fixation Cette disposition côté toile conduit à une réduction de l'inertie du boîtier et facilite l'évacuation de la chaleur en raison de la paroi uniformément mince que l'invention permet d'utiliser -Une telle réserve 27 n'est bien sur pas toujours présente (figure 4). La liaison entre la gouttière 22 et le couvercle 23 est réalisée de préférence par soudure en vue d'une étanchéité améliorée L'invention préconise tout particulièrement de procéder par bombardement à faisceaux d'électrons de'deux cordons circulaires 41,42 aux niveaux des interfaces gouttière-couver- cle On peut ainsi obtenir sur le diamètre intérieur une sou- dure par transparence. Ce mode particulier de soudure présente l'intérêt de ne pas obliger à se limiter, pour le boîtier 20 a, à l'emploi d' aciers, et de permettre d'utiliser des alliages légers, d'alumi- nium en particulier, ou plus généralement des matériaux légers tels que composites ou matières plastiques Des méthodes de soudure propres à ces matériaux peuvent bien sûr être utilisées sans sortir du cadre de l'invention De tels matériaux légers permettent d'accroître sensiblement les capacités d'amortisse- ment pour une masse totale (bottier + anneau) donnée. Les figures 2 à 4 illustrent divers exemples d'épaule- ments et de portées ménagés au niveau des interfaces gouttière- couvercle en vue d'assurer une bonne étanchéité à leur liaison. La plaque formant couvercle 23 et toile 21 présente le plus souvent un épaulement 31 pour appui de la paroi intérieure de la gouttière Dans les exemples représentés, cet épaule- ment correspond à une épaisseur du couvercle plus faible que celle de la toile; l'inverse est possible. Sur la figure 2 la paroi intérieure 25 présente une portée 32 pour coopération avec ledit épaulement 31 Sur les figures 3 et 4 n'apparaît aucune portée de ce type; la tranche de ladite paroi est affrontée en totalité contre l'épaulement 31 (figure 3) ou contre le couvercle 23 au pied dudit affrontement (figure 4). De même, en ce qui concerne l'interface entre le couver- cle et la paroi externe 26, une portée 33 peut être ménagée en périphérie du couvercle (figures 3 et 4) ou non (figure 2) tandis qu'une portée 34 est ménagée (figure 2) ou non (figures 3 et 4) sur la tranche de ladite paroi 26. La gouttière 22 représentée sur la figure 2 présente deux portées ( 32 et 34) tandis que celles représentées sur les figu- res 3 et 4 n'en présentent aucune. Il est bien entendu que de nombreuses variantes, par combinaison ou non des précédentes, peuvent être proposées par l'homme de l'art sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Amortisseur visqueux à friction pour amortissement des vibrations en torsion d'un arbre rotatif, comprenant un anneau d'inertie ( 5) enfermé avec jeu dans un bottier annu- laire ( 20 a) et un liquide visqueux ( 18) remplissant le jeu en- tre l'anneau et le boîtier, caractérisé en ce que le bottier est constitué par une gouttière ( 22) et un couvercle ( 23), et que la fixation du bottier sur -l'arbre rotatif est effectuée par l'intermédiaire d'une toile de fixation ( 21) solidaire du couvercle ( 23). 2 Amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le couvercle ( 23) et la toile de fixation ( 21) sont d'un seul tenant. 3 Amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la gouttière ( 22) est obtenue à partir d'une tôle par un procédé de formage tel que l'emboutissage, et le couver- cle ( 23) à partir d'une tôle par découpage et usinage. 4.Amzrtisseur selon l'une des revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que l'assemblage des deux pièces ( 22, 23) du bot- tier ( 20 a) est réalisé par un procédé de soudure. 5 Amortisseur selon la revendication 4, caractérisé en ce que le procédé de soudure est une soudure à faisceaux d'électrons de deux cordons circulaires ( 41, 42). 6 Amortisseur selon la revendication 4 ou la revendica- tion 5, caractérisé en ce que le couvercle ( 23) et la gouttière ( 22) sont réalisées en matériau léger tel qu'alliage d'aluminium, matière composite ou plastique. 7 Amortisseur selon l'une des revendications 1 à 6, comportant une réserve de liquide visqueux, caractérisé en ce que la réserve de liquide visqueux se trouve du côté de la toile de fixation.