Brevet FR2577642A1 — publié le 19860822

La présente invention concerne un dispositif pour réduire les vibrations, engendrées côté moteur, d'une ligne de transmission de mouvement, notamment un volant divisé, comportant deux éléments de dispo- sitif ou de volant placés coaxialement l'un par - rapport à l'autre, accouplés l'un avec l'autre du point de vue de la transmission du mouvement par des moyens élastiques de liaisons et dont l'un cet c' peut être rélié au moteur tandis que l'autre est ou peut être relié à la ligne de transmission de.ou vemaent, et comportant avantageusement un accouples ment opérant par conjugaison de force3, soct.is à un jeu et agissant entre les éléments de d:poitfs d a de volant. 13 Un dispositif correspondant, qui ese ntégré dans un embrayage disposé entre un moteul- et uLée boite de vitesses, fait l'objet de la demiande de brevet ailemand DE-OS 28 14 059. En outre, dans la demanide de brevet allemand plus ancienne i} 3j 30 457.6-13, il est décrit un volant divisé agencé de façon correspondante. Dans ces dispositifs connus, les moyens ëlas- tiques et/ou l'accouplement opérant par conjugaison de, forces qui sont prévus entre les éléments du dispositif ou du volant sont conçus relativement / raides car autrement il existerait le risque que des butées disposées pour limiter la rotation relative entre les parties du dispositif ou du volant rebon- dissent l'une contre l'autre en produisant du bruit et en engendrant des chocs dans la ligne de trans- mission de mouvement. Du fait de la raideur des moyens élastiques, il est nécessaire que, dans le volant divisé, les éléments de ce volant soient pourvus de masses ou de moments d'inertie relativement grands car la fréquence de résonance doit être très 2 2577642 basse et inférieure à la fréquence des vibrations se produisant pendant le fonctionnement au ralenti, afin de permettre, en cours de marche, l'obtention de ce qu'on appelle une condition supercritique, c'est-à-dire que la fréquence des vibrations engendrées par le moteur soit nettement supérieure à la fréquence de résonance du volant divisé. On obtient ainsi la possi- bilité que, pour un dimensionnement correspondant du jeu de l'accouplement opérant par conjugaison de forces, pratiquement seuls les moyens élastiques de liaison agissent en cours de marche entre les éléments du volant et qu'en correspondance les vibrations de haute fréquence produites par le moteur et mesurées à la fréquence de résonance du volant divisé, ne puissent pratiquement pas être transmises au reste de la ligne de transmission de mouvement. Par contre lorsque, lors du démarrage du moteur, obligatoirement la plage de résonance du volant doit être franchie, de plus grandes rotations relatives des parties du volant l'une par rapport à l'autre doivent être amorties par l'accouplement pour conjugaison de forces opérant dans ce cas. Cependant la transmission de forces doit s'effectuer avec un amortissement minimal, qui a pour conséquence, par suite de la brusque augmentation du couple transmis entre les éléments du volant, une certaine réduction du confort dans des.conditions déterminées de marche. Pour cette raison l'invention a pour but de créer un dispositif servant à réduire les vibrations, engendrées du côté moteur, d'une ligne de transmission de mouvement, notamment un volant divisé agencé de telle sorte que le confort soit augmenté notablement surtout dans des domaines critiques, par exemple dans un domaine de marche en charge partielle. Pour la résolution de ce problème, il est prévu -3 2577642 conformément à l'invention que le contre-appui des moyens élastiques de liaison, associé à un élément du dispositif ou du volant, soit placé sur une partie de contre-appui qui est en liaison d'entraînement avec cet élément de dispositif ou de volant par conjugaison de forces sans limitation de la possibilité de rota- tion relative, la valeur de la liaison par conjugaison de force étant supérieure au couple maximal du moteur. L'invention a ainsi pour objet général de per- mettre un calibrage de la raideur ou de la progres- sivité des moyens élastiques de liaison, placés entre les éléments du dispositif ou du volant, ainsi que du jeu de l'accouplement à conjugaison de forces qui est disposé avantageusement entre ces éléments exclu- sivement en tenant compte d'un maximum de confort, lorsque les éléments du dispositif ou du volant peuvent tourner à volonté dans de larges limites l'un par rapport à l'autre et lorsque pour cette raison de grands mouvements relatifs de ces éléments se produisent le cas échéant dans un domaine de résonance peuvent être freinés l'un par rapport à l'autre sur une course plus longue. A cet égard il est particulièrement avantageux que ce freinage, produit par le mouvement relatif entre un support de contre-appui et l'un des éléments de dispositif ou de volant accouplés par conjugaison de forces en opposition à la résistance d'amortissement de cette conjugaison de forces, puisse être effectué doucement car également la grandeur de cette résistance peut être définie uniquement en tenant compte de paramètres de confort. Selon une forme avantageuse de réalisation de l'invention, les moyens élastiques sont divisés en au moins deux groupes, qui sont reliés entre eux au moyen d'un support intermédiaire pouvant tourner élas- tiquement par rapport aux deux éléments du dispositif ou du volant, l'accouplement par conjugaison de forces et soumis à un jeu étant disposé en parallèle à au moins un groupe des moyens élastiques de liaison entre le support intermédiaire et un des éléments du dispo- sitif ou du volant. Avec cette disposition, la sus- pension peut être pourvue d'une grande course et d'une souplesse correspondante. A cet égard il est généralement avantageux, en ce qui concerne le confort, que l'accouplement à conjugaison de forces et soumis à un jeu soit disposé en parallèle seulement à un des groupes de la suspension. Par ailleurs, il peut être avantageux de disposer en parallèle, de plusieurs accouplements à conjugaison de forces et soumis à des jeux différents pour per- mettre un renforcement progressif de la liaison par conjugaison de forces et de l'amortissement associé dans le cas d'assez grands mouvements relatifs des éléments du dispositif ou du volant l'un par rapport à l'autre. -; D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une représentation schématique d'un volant divisé conformément à l'invention, la figure 2 représente un diagramme d'explication de la relation existant entre les couples s'exerçant ou à contrebalancer (M) entre les parties du volant en fonction de la déviation relative () des parties du volant l'une par rapport à l'autre, la figure 3 est une représentation schématisée d'une forme modifiée de réalisation, et la figure 4 est une vue en coupe partielle d'un volant conforme à l'invention, correspondant au schéma structural représenté sur la figure 1. Sur-la figure 1, les deux éléments 1 et 2 d'un volant sont chacun représentés schématiquement sous la forme de corps lourds, qui sont soutenus ou accouplés l'un par rapport à l'autre à l'aide de moyens élastiques de liaison se composant de deux groupes de liaison élastique 3 et 4. Un accouplement glissant 5 est placé en série avec les moyens élas- tiques de liaison 3, 4 et permet, à volonté, un grand déplacement, c'està-dire une rotation, des éléments 1 et 2 du volant l'un par rapport à l'autre lorsqu'il se produit un couple d'une valeur correspondante. A cet effet, la liaison par conjugaison de forces inter- venant dans l'accouplement glissant 5 est réglée de telle sorte que le couple maximal du moteur se produisant dans une condition de marche puisse être transmis sans patinage. En outre, les éléments de volant 1 et 2 sont accouplés entre eux avec une faible liaison pour conjugaison de forces à l'aide d'un autre accouple- ment glissant 6. Le cas échéant l'accouplement glissant 6 peut aussi être supprimé car un frottement résistant inévitable agit obligatoirement entre les éléments de volant 1 et 2 dans le sens d'une faible liaison par conjugaison de forces. Entre les groupes de liaison élastiques 3 et 4, il est prévu un support intermédiaire 7, qui est accouplé à l'élément de volant 2 par l'intermédiaire d'un accouplement glissant 8 à liaison par conjugaison de forces relativement faible - la grandeur de cette liaison par conjugaison de forces est plus petite que le couple maximal fourni par le moteur. Acet effet, le support intermédiaire 7 est relié à l'accouplement glissant avec un jeu 2 S. En marche, les éléments de volant 1 et 2 exécutent l'un par rapport à l'autre des rotations relatives qui sont mises en évidence sur la figure 1 par un rappro- chement ou un éloignement relatif des éléments 1 et 2. Pour autant qu'il se produise entre les éléments de volant 1 et 2 seulement de petits mouvements rela- tifs, c'est-à-dire des vibrations de faible amplitude, le jeu 2 S disponible pour le support intermédiaire 7 n'est pas exploité. En correspondance, seule la suspension 3, 4 ainsi que l'accouplement glissant 6 (très faible) agissent entre les éléments de volant 1 et 2. Ce cas correspondant à la marche normale permet un désaccouplement pratiquement complet, en ce qui concerne les vibrations du moteur par rapport au reste de la ligne de transmission de mouvement, c'est-à-dire que les vibrations transmises par le moteur par exemple à l'élément de volant 1 relié à celui-ci ne parviennent pas à l'élément de volant 2 et à la ligne de transmission de mouvement reliée à ce dernier. Le volant est accordé de telle sorte que sa fréquence de résonance soit inférieure à la fréquence de vibrations qui sont engendrées par le moteur à la vitesse de ralenti. En correspondance, la fréquence de résonance du volant n'est franchie qu'au démarrage du moteur. Alors, il se produit obligatoirement de grands mouvements relatifs entre les éléments de volant 1 et 2 de sorte que le jeu 2 S disponible pour le support intermédiaire 7 est compensé et que le support inter- médiaire 7 ne peut continuer à se déplacer par rapport à l'élément de volant 2 qu'en opposition à la résistance engendrée par l'accouplement glissant 8. En correspondantce, des vibrations relatives de grande amplitude se produisant entre les éléments de volant 1 et 2 sont mieux amorties. 7 2577642 Si par exemple, dans le cas d'un brusque enclen- chement - démarrage brutal - les éléments de volant 1 et 2 sont très fortement déviés l'un par rapport à l'autre en opposition à la résistance des moyens élastiques 3, 4 et des accouplements glissants 6 et 8 en correspondance avec les couples amplifiés agissant dans cette condition de marche, l'accouplement glis- sant 5 entre en action dans une telle condition et limite le couple pouvant être transmis par l'élément de volant 1 à l'élément de volant 2. Dans une telle condition de marche, l'accouplement glissant 5 est par conséquent soumis à un patinage plus ou moins fort. Le diagramme de la figure 2 montre le mode de fonctionnement du volant représenté sur la figure 1. Le couple M agissant ou transmis entre les éléments de volant 1 et 2 a été représenté en fonction du décalage ou de la rotation $ des éléments de volant 1 et 2 l'un par rapport à l'autre. Le volant se trouve initialement dans la position centrale représentée sur la figure 1. Lorsque les éléments de volant 1 et 2 doivent être alors tournés l'un par rapport à l'autre - par exemple dans le sens d'un rapprochement dans la représentation de la figure 1 -, un certain couple minimal doit être exercé, ce couple étant prédéterminé par la liaison par conjugaison de forces de l'accou- plement glissant 6. Un couple croissant produit par les groupes de liaison élastique 3 et 4 s'oppose alors à une poursuite de la rotation relative, en correspon- dance avec la partie de courbe A. Aussitôt que le jeu avec lequel le support intermédiaire 7 est relié à l'accouplement glissant 8 est compensé, la résistance de l'accouplement glissant 8 doit être vaincue addition- nellement lors d'une poursuite de la rotation des 8 2577642 éléments de volant 1 et 2 l'un par rapport à l'autre. Cependant du fait que l'accouplement glissant 8 est disposé parallèlement seulement au moyen de liaison élastique 4, l'élément de volant 1 peut continuer à se déplacer par rapport au support intermédiaire 7 sous l'effet de la sollicitation additionnelle exercée par le moyen de liaison élastique 3 - partie de courbe B - jusqu'à ce que le couple de l'accou- plement glissant 8 soit vaincu et jusqu'à ce que le support intermédiaire 7 continue à se déplacer par rapport à l'élément de volant 2 - partie de courbe C. Une caractéristique typique de l'invention consiste en ce que, conformément à la partie de courbe B, il se produit une croissance du couple mais non une augmentation brusque de celui-ci. Aussitôt que la course élastique des groupes de liaison élastique 3 et 4 a été exploitée, les éléments de volant 1 et 2 peuvent tourner l'un par rapport à l'autre, en correspondance avec la partie de courbe D, lorsque le couple agissant entre les éléments de volant 1 et 2 devient supérieur à la résistance de l'accouplement glissant 5. Dans l'exemple représenté, la grandeur de la liaison par conjugaison de forces de l'accouplement glissant 5 est réglée de telle sorte qu'il se produise un gradin entre les parties C et D de la courbe. Pour un accouplement glissant réglé à une valeur plus faible en correspondance, on pourrait également obtenir une allure de courbe correspondant à la courbe D', c'est-à-dire que la résistance de l'accouplement 5 serait déjà contre- balancée avant que les groupes de liaison élastique 3 et 4 aient complètement exploité leur course élastique. On va maintenant supposer que les deux éléments de volant 1 et 2 ont été déplacés l'un par rapport à l'autre d'un angle - m. Maintenant les groupes de 9 2577642 liaison élastique 3 et 4 tentent d'assurer le rappel des éléments de volant 1 et 2. Cela est représenté par la partie de courbe E. Dans cette position de rappel, le support intermédiaire 7 peut initialement compenser son jeu existant par rapport à l'accouple- ment glissant 8. Ensuite il se produit un déplacement additionnel des éléments de volant 1 et 2 également en opposition à la résistance de cet accouplement glissant 8, comme le montre la partie de courbe F ainsi que la variation de moment se produisant entre les parties E et F (en analogie avec la partie B). Par ailleurs, les éléments de volant 1 et 2 peuvent être déplacés, en correspondance avec l'allure ultérieure de la partie de courbe F, en opposition à une résistance croissante produite par les groupes de liaison élastique 3 et 4, jusqu'à ce qu'à nouveau l'accouplement glissant 5 entre en action en corres- pondance avec la partie de courbe G. Lorsque les éléments de volant 1 et 2 ont alors atteint par exemple la position relative m' il se produit un mouvement de rappel en correspondance avec les courbes H et I. La figure 3 représente une variante du principe de construction représenté sur la figure 1. Ici il est prévu en parallèle aux groupes de liaison élas- tique 3 et 4 respectivement deux accouplements glis- sants 9, 9' et/ou 10, 10'. Ces accouplements glissants sont reliés chacun au support intermédiaire 7 avec un jeu différent de telle sorte que les actions de ces accouplements glissants 9 à 10' soient produites successivement (c'est-à-dire non simultanément). Dans l'exemple représenté, l'accouplement glissant 9 entre- rait d'abord en action lors d'une déviation relative des éléments de volant 1 et 2 puis ce serait l'accou- plement glissant 9' et ensuite - pour autant qu'ils 2577642 soient prévus - les accouplements glissants 10 et 10'. La figure 4 représente une coupe axiale d'un volant en deux parties auquel le principe de construc- tion représenté sur la figure 1 est appliqué. L'élément de volant 1 est relié au moteur, non représenté, afin d'être entraîné par celui-ci. L'élément de volant 2 est monté de façon tournante au moyen d'un palier 11 sur l'élément de volant 1 et il peut être relié par une liaison d'entraînement, au moyen d'un accouplement non représenté, à l'arbre d'entrée d'une ligne de transmission de mouvement ou d'une transmission de véhicule ou analogue, égale- ment non représenté. Sur l'élément de volant 2 sont fixes, au moyen de chevilles 12, en étant espacés axialement l'un de l'autre, deux disques annulaires 13 et 14. Ces disques annulaires 13 et 14 comportent plusieurs fenêtres 15 qui sont orientées à peu près tangentiellement à l'axe des éléments de volant 1 et 2 et qui servent à guider, à la façon d'une cage, des ressorts hélicoïdaux 16 dont le diamètre est supérieur d'une part à l'espa- cement axial des disques annulaires 13 et 14 et d'autre part à la dimension des fenêtres 15 dans une direction radiale des disques annulaires 13 et 14. Les ressorts hélicoïdaux 16 sont montés avec précontrainte dans les fenêtres 15, c'est-à-dire que les extrémités frontales des-ressorts hélicoïdaux 15 sont en contrainte contre les bords correspondants des fenêtres 15. Entre les disques annulaires 13 et 14, est dis- posé le support intermédiaire 7 en forme de disque annulaire, qui comporte, pour recevoir les ressorts hélicoïdaux 16, les fenêtres 17 correspondant aux fenêtres 15 des disques annulaires 13 et 14. Lors- qu'ainsi les fenêtres 17 et 15 sont mises en coinci- dence l'une avec l'autre - dans une vue axiale du volant -, les ressorts hélicoïdaux 16 sont détendus au maximum. Par contre lorsque le support intermé- diaire est tourné par rapport aux disques annulaires 13 et 14 et par conséquent à l'élément de volant 2, les ressorts 16 sont comprimés progressivement entre un bord des fenêtres 17 et les-bords opposés des fenêtres 15. Dans la zone des chevilles 12, le support inter- médiaire 7 comporte des évidements s'étendant suffi- samment loin dans la direction périphérique pour que la rotation représentée du support intermédiaire 7 par rapport aux disques annulaires 13 et 14 ou bien à l'élément de volant 2 soit possible. Le support intermédiaire 7 en forme de disque annulaire dépasse radialement vers l'extérieur des disques annulaires 13 et 14 et s'étend, dans cette sone radialement extérieure, entre deux autres disques annulaires 18 et 19, qui sont reliés de façon non tournante entre eux au moyen de chevilles 20 mais qui peuvent cependant tourner par rapport au support intermédiaire 7 car celui-ci comporte des évidements suffisamment grands dans la zone des chevilles 20. Le support intermédiaire 7 est accouplé avec les disques annulaires 18 et 19 par l'intermédiaire de ressorts hélicoïdaux 21, en principe de la même manière que par l'intermédiaire des ressorts héli- coldaux 16 avec les disques annulaires 13 et 14. En correspondance les ressorts hélicoïdaux 21 sont disposés dans des fenêtres 22 et 23 des disques annulaires 18 et 19 ainsi que du support intermé- diaire 7 tangentiellement à l'axe du volant, de préférence à une distance radiale différente de celle des ressorts 16 par rapport à cet axe. Le disque annulaire 19 est enserré avec frotte- ment, sur son bord radialement extérieur, entre des 12 2577642 lamelles 24 qui sont elles-mêmes reliées de façon non tournante à l'élément volant 1. En outre des lamelles de friction 25 sont dis- posées de façon non tournante sur l'élément de volant 1 et entre ces lamelles est serrée une lamelle annulaire 26, qui est accouplée, au moyen d'appen- dices 27 recourbés dans une direction axiale, avec le support intermédiaire 7 par conjugaison de formes mais cependant avec du jeu dans une direction péri- phérique. A cet effet, les appendices 27 pénètrent dans des évidements 28 du support intermédiaire 7, qui créent pour les appendices 27 le jeu précité dans la direction périphérique. Pour que les appendices 7 n'entravent pas la mobilité du support intermédiaire 7 par rapport aux disques annulaires 13 et 14 ou bien à l'élément de volant 7, il est prévu dans le disque annulaire 14 des ouvertures suffisamment grandes pour le passage des appendices 27. Par ailleurs, on peut disposer sur le disque annulaire 14 encore une lamelle 29, qui repose contre une garniture de friction 30 prévue sur l'élément de volant 1 pour établir une liaison par friction. Dans l'agencement représenté sur la figure 4, les lamelles 24 constituent ainsi en coopération avec le disque annulaire 18 l'accouplement glissant 5 de la figure 1. Les groupes de liaison élastique 3 et 4 de la figure 1 sont constitués par les ressorts hélicoldaux 21 et 26. Les lamelles de friction 25 ainsi que la lamelle annulaire 26 constituent l'accou- plement glissant 8 de la figure 1, le jeu des appen- dices 27 dans les évidements 28 du support intermé- diaire 7 de la figure 4 correspondant au jeu 2 S de la figure 1. L'accouplement glissant de la figure 1 est constitué, dans l'agencement de la figure 4, par la lamelle 29 et par la garniture de friction 30. 13 2577642 La figure 4 montre qu'on peut obtenir une struc- ture extraordinairement compacte. 14 2577642 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour réduire les vibrations, engen- drées côté-moteur, d'une ligne de transmission de mouvement, notamment d'un volant divisé, comportant deux éléments de dispositif ou de volant placés coaxialement l'un par rapport à l'autre, accouplés l'un avec l'autre par des moyens élastiques de liaison et dont l'un est ou peut être relié au moteur tandis que l'autre est ou peut être relié à la ligne de transmission de mouvement, ainsi qu'avantageusement un accouplement opérant par conjugaison de forces, soumis à un jeu et agissant entre les éléments de dispositif ou de volant, carac- térisé par le fait que le contre-appui des moyens élastiques de liaison (3, 4; 16, 21) associé à un des éléments (1) du dispositif ou du volant est placé sur une partie de contre-appui (disques annulaires 18, 19), qui est en liaison d'entrainement avec cet élément (1) du dispositif ou volant par conjugaison de forces (5) et sans limitation de la possibilité de rotation relative, la grandeur de la liaison par conjugaison de forces étant supérieure au couple maximal du moteur. 2. Dispositif ou volant selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens élastiques de liaison sont divisés en au moins deux groupes (3, 4; 16,' 21), qui sont reliés entre eux au moyen d'un support intermédiaire (7) pouvant tourner élastique- ment par rapport aux deux éléments (1, 2) du dispo- sitif ou du volant et par le fait que l'accouplement par conjugaison de forces (8; 25, 26), et soumis à un jeu, est disposé en parallèle à au moins un groupe des moyens élastiques de liaison (4, 16) entre le support intermédiaire (7) et un (2) des éléments (1, 2)-- de dispositif ou de volant. 2577642 3. Dispositif ou volant selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'accouplement par conju- gaison de forces et soumis à un jeu (8; 25, 26) est disposé en parallèle seulement à un groupe de moyens élastiques de liaison. 4. Dispositif ou volant selon une des revehdi- cations 1 à 3, caractérisé par le fait que plusieurs accouplements par conjugaison de forces (9, 9', 10, 10') sont disposés en parallèle avec des jeux différents. 5. Dispositif ou volant selon une des revendi- cations 1 à 4, caractérisé par le fait que les groupes de moyens élastiques de liaison (3, 4; 16, 21) se composent de ressorts hélicoïdaux disposés tangen- tiellement à l'axe du dispositif ou du volant et qui sont logés dans des fenêtres ou évidements (17, 23) du support intermédiaire (7) agencé comme un ensemble de disques annulaires, les ressorts (16) d'un des groupes de moyens.élastiques de liaison étant en outre disposés dans des fenêtres ou évidements (13) d'un ensemble de disques (13, 14) reliés sans possibilité de rotation à l'un des éléments de dispositif ou de volant (2) tandis que les ressorts (21) de l'autre groupe de moyens élastiques de liaison sont en outre placés dans des fenêtres ou évidements (22) d'un ensemble de disques (18, 19) reliés par conjugaison de forces avec l'autre élément de dispositif ou de volant (1) au moyen de lamelles d'accouplement (24). 6. Dispositif ou volant selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les ressorts (16, 21) des deux groupes de moyens élastiques de liaison sont disposés concentriquement l'un par rapport à l'autre en étant espacés radialement de distances différentes de l'axe de volant ou de dispositif. 7. Dispositif ou volant selon une des revendica- tions 1 à 6, caractérisé par le fait que les éléments de dispositif ou de volant (1, 2) sont accouplés par conjugaison de forces l'un avec l'autre directement par l'intermédiaire d'un accouplement à friction de faible puissance (6; 29, 30).