Brevet FR2604764A1 — publié le 19880408

La presente invention concerne un amortisseur de vibrations de rotation comportant une bague de moyeu et une bague de volant qui sont reliées par des éléments élastiques de base (6) repartis uniformément à la périphérie et qui peuvent tourner l'un par rapport à l'autre, ainsi que des premiers éléments élastiques fixes aux éléments élastiques de base parallèlement à la bague de moyeu et des seconds éléments élastiques qui présentent, quand l'arbre est a l'arrêt, une certaine distance par rapport a la face intérieure de la bague de volant et qui peuvent etre pressés sans possibilite de deplacement contre la bague de volant par suite de la force centrifuge apparaissant à la vitesse de rotation souhaitée, tandis que les premiers et les seconds élements élastiques sont disposes de manière a se prolonger les uns les autres en une pièce dans la zone de leur face extérieure,- et sont constitués de corps de caoutchouc vulcanisé. Un amortisseur de vibrations de rotation du type précite a déjà été décrit par le brevet DE-PS 35 35 803. L'usure des surfaces périphériques, opposees l'une à l'autre, des seconds éléments élastiques et de la bague de volant, qui se produit souvent déjà après une courte periode d'utilisation, rend ce dispositif peu satisfaisant. La présente invention a pour objet de proposer un amortisseur de vibrations de rotation dans lequel l'usure provoquee par l'utilisation des surfaces péripheriques, opposées les unes aux autres, des seconds éléments élastiques et de la bague de volant est sensiblement diminuee tout en permettant une durée d'utilisation plus longue. Ce résultat est atteint conformément à l'invention grace a un amortisseur de vibrations de rotation du type precité du fait que les premiers et les seconds éléments élastiques presentent une forme en colonne, qu'un élément élastique au moins est prévu pour chaque second élément élastique dans la direction de la périphérie et que les premiers et les seconds éléments d'une unite élastique ainsi constituee présentent une distance périphérique entre eux dans la zone de leur face interieure. Les premiers et les seconds éléments élastiques sont disposés de manière à se prolonger les uns les autres dans la zone de leur périphérie exterieure, ils sont formes ensemble, renforcés et maintenus par vulcanisation. Par suite de la disposition oblique des premiers éléments élastiques par rapport aux seconds éléments élastiques disposés dans le sens radial, ils présentent une longueur absolue différant d'un cas à l'autre qui donne lieu, à la suite du refroidissement qui suit la vulcanisation, à des tensions de traction dans les premiers éléments élastiques, tandis qu'il existe des tensions de compression dans les seconds éléments laetiquea. La diStance du cdte extérieur des premiers et les seconds éléments élastiques par rapport à la face intérieure de la bague de volant lorsque l'arbre ne tourne pas, se trouve stabilisée de ce fait jusqu'a ce qu'une vitesse de rotation élevee soit atteinte, ce qui exclut toute usure au cours de la phase de démarrage. Néanmoins, on obtient un bon effet d'amortissement qui est do essentiellement à la flexibilité élastique des éléments élastiques de base et sur la masse de la bague de volant. Lorsque la vitesse de rotation augmente encore davantage les premiers et les seconds elements élastiques viennent s'appliquer sans possibilite de déplacement par leur face exterieure sur la face interieure de la bague de volant et se trouvent donc mis en connexion en parallèle par rapport aux éléments élastiques de base. L'effet d'amortissement visé dépend par conséquent de l'élasticite globale existante de tous les éléments élastiques en combinaison avec la masse de la bague de volant. Elle satisfait d'une manière particulièrement efficace aux exigences imposes en cas de vitesse élevée. L'amortisseur de vibrations de rotation conforme d la présente invention se caractérise en particulier en cas d'utilisation dans la technique automobile, par une usure sensiblement réduite des surfaces périphériques opposées les unes aux autres des premiers et des seconds éléments élastiques ainsi que de la bague de volant qui n'entrent en contact les unes avec les autres qu'aux vitesses de rotation élevée. On admet que cette réduction de l'usure est essentiellement imputable au fait que les moteurs à combustion d vitesse de rotation croissante disposent d'une puissance considérable, ce qui permet de traverser rapidement la zone de vitesse critique. La durée du contact d frottement entre la face extérieure des seconds éléments élastiques et la face intérieure de la bague à volant se trouve limitée de ce fait à un minimum. La section totale des premiers éléments élastiques de chaque unité élastique et des sections individuelles des seconds eléments elastiques correspondants doivent correspondre l'une ou l'autre d'une manière avantageuse. Les sollicitations spécifiques des sections se trouvent, de ce fait, égalisées dans une large mesure, ce qui permet une économie d'utilisation des matériaux. Les premiers et les seconds éléments élastiques doivent avantageusement se prolonger les uns les autres dans une zone de transition dont la section correspond essentiellement å la section des premiers éléments élastiques. Les forces résultantes de la contraction des premiers éléments élastiques peuvent être transmises alors d'une manière particulièrement avantageuse aux seconds élements élastiques, ce qui présente une grande importance pour le fonctionnement de l'amortisseur de vibrations de rotation conforme à la presente invention. Les distances périphériques des premiers et des seconds éléments élastiques de chaque unité élastique doivent etre choisis avantageusement, de façon à ce que les prolongements fictifs des axes correspondants se recoupent l'un l'autre sous un angle de 25 à 650. L'usure provoquée par le fonctionnement peut etre réduite ainsi à un minimum, tandis qu'un autre perfectionnement de l'invention prévoit que les angles de chaque unité élastique existant de part et d'autre présentent des valeurs différentes entre elles. Une disposition de ce genre s'est avérée particulièrement avantageuse, en particulier en cas d'utilisation de l'amortisseur de vibrations de rotation de la présente invention pour le systeme de transmission des véhicules automobiles. On obtient ainsi une caracteristique élastique dépendant de la direction de rotation de l'arbre correspondant et les propriétes d'amortissement sont donc différentes les unes des autres, c'est-a-dire un résultat qui est fréquemment souhaite pour résoudre différents problemes. Un mode de réalisation de l'amortisseur de vibrations de rotation suivant la présente invention sera décrit ci- après b titre d'exemple en se référant aux figures en annexe. Ce dispositif fonctionne de la manière suivante: L'amortisseur de vibrations de rotation représenté est constitue de la bague de volant 3 et de la bague de moyeu 4 qui sont reliées par des éléments élastiques de base et d'autres unites élastiques reparties uniformement sur la périphérie. Les unites élastiques sont constituees toutes de la meme manière et comportent chaque fois dans leur zone centrale un second élément élastique 2 s'étendant en direction radiale, qui est fixé statiquement uniquement par sa face interieure et uniquement sur la bague de moyeu 4.Deux premiers éléments élastiques 1 sont disposés de part et d'autre et d proximité du second élément élastique 2 tout en présentant des inclinaisons opposees dans la direction de la périphérie. Ils se prolongent extérieurement par les corps élastiques du second élément élastique 2 et presentent une face interieure située à une certaine distance périphérique de celui-ci. La longueur absolue en direction de leur extension est plus grande pour les premiers éléments élastiques 1 que pour les seconds éléments élastiques 2. La valeur absolue de la contraction apres la vulcanisation prealable est, par consequent, plus grande dans la zone des premiers eléments élastiques 1 que dans la zone des seconds éléments élastiques 2, ce qui donne lieu a l'apparition dans ce dernier d'une précontrainte de compression statique latente. La distance radiale entre la face exterieure du second élement élastique 2 et la face interieure de la bague de volant 3 reste, de ce fait, quasi inchangée, jusqu'a une vitesse de rotation tres élevée, ce qui exclut dans une large mesure l'apparition d'usure provoquee par le frottement au cours de la phase de demarrage. A une vitesse de rotation encore plus elevée, la précontrainte se trouve surmontée et les premiers et les seconds éléments élastiques 1, 2 s'appliquent par leurs faces extérieures sur la face intérieure de la bague de volant 3. Il en resulte la connexion en parallele, par rapport aux éléments élastiques de base 6, d'une élasticité agissant dans la direction et la périphérie. La caractéristique d'amortissement qui en résulte se trouve essentiellement modifiée de ce fait. La masse auxiliaire 5 vulcanisee dans la zone de la face exterieure du second élément élastique 2 est constituee par exemple d'acier. Son utilisation favorise l'obtention d'un accouplement rigide de la face extérieure du second élément élastique 2 sur la face interieure de la bague de volant 3 aux vitesses de rotation élevées. En outre, une masse auxiliaire appropriée peut servir à assurer une fixation sur une garniture de freins tournee vers l'extérieur sur le second élément élastique 2. Cette application est toutefois superflue dans de nombreux cas et ne constitue donc pas l'essentiel de la présente invention. Revendications 1. Amortisseur de vibrations de rotation comprenant une bague de moyeu t une bague de volant qui sont reliees par des pre miers éléments élastiques repartis uniformément sur la périphérie et peuvent tourner l'une par rapport à l'autre, ainsi qu'un premier élément élastique et un second élément élastique fixés parallelement aux éléments élastiques de base sur la bague de moyeu, ces éléments élastiques présentant une distance de leur face exterieure par rapport a la face inte rieure de la bague de volant lorsque l'arbre est a jarret et pouvant etre pressée sans possibilité de déplacement contre la bague de volant par suite de la force centrifuge apparais sant à une vitesse de rotation souhaitée, tandis que les premiers et les seconds elements élastiques sont constitués d'une pièce, et se prolongent les uns les autres dans la zone de leur face extérieure et sont réalisés au moyen de corps de caoutchouc vulcanisés, caractérise en ce que les premiers et les seconds eléments élastiques (1, 2) presentent une forme en colonne et qu'au moins un premier élément élastique (1) est prevu de part et d'autre de chaque second element élastique (2) dans la direction de sa périphérie et que les premiers et les seconds éléments élastiques (1, 2) de chaque unité élastique ainsi constituée présentent une certaine distance périphérique les uns par rapport aux autres dans la zone de leur face intérieure. 2. Amortisseur de vibrations de rotation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section totale des premiers éléments élastiques (1) de chaque unité élastique et la section individuelle du second élément élastique (2) corres pondant sont essentiellement équivalentes. 3. Amortisseur de vibrations de rotation selon les revendica tions 1 et 2 caractérisé en ce que les premiers et les se conds éléments élastiques (1, 2) se prolongent les uns les autres dans une zone de transition dont la section correspond essentiellement à la section des premiers éléments élastiques (1). 4. Amortisseur de vibrations de rotation selon les revendica tions 1 a 3, caractérisé en ce que la distance periphérique des premiers et des seconds éléments élastiques (1, 2) de chaque unité élastique est choisie de façon à ce que les prolongements fictifs des axes corespondants se recoupent l'un l'autre sous un angle de 25 à 650. 5. Amortisseur de vibrations élastique selon la revendication 4, caracterisé en ce que les angles de chaque unité élastique existant de chaque coté présentent des valeurs différentes l'une de l'autre. 6. Amortisseur de vibrations de rotation selon la revendication 1, caracterise en ce que le premier élement élastique (2) comporte une masse auxiliaire (5).