Brevet FR2655117A1 — publié le 19910531

La présente invention concerne les amortisseurs de vibrations, en particulier pour la chaîne cinématique des véhicules automobiles equipés d'un moteur à combustion interne, du genre comportant une masse d'inertie montée rotative par rapport à un moyeu calé en rotation sur un arbre rotatif. Un tel dispositif est décrit dans le document DE-A-33 27 437. Dans celui-ci l'arbre rotatif est coupé en deux et le moyeu est lié en rotation à la première partie de l'arbre par une liaison à dentures droites, tandis qu'il est relié à la seconde partie de l'arbre, portant une chambre à l'intérieur de laquelle est logé ledit moyeu, par une liaison à dentures hélicoïdales. En outre des moyens élastiques s'appuient sur ladite masse d'inertie, de part et d'autre de celle-ci, en étant contrebutés par les parois de la chambre. Un tel dispositif fait appel à un grand nombre de pièces et est relativement complexe. En outre la masse d'inertie est liée axialement au moyeu et l'arbre est coupé en deux. I1 résulte de tout cela que le dispositif peut ne pas répondre aux divers desiderata de la pratique de manière aussi souhaitable que désirée. la présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et donc de créer un dispositif amortisseur de vibrations, qui de manière simple et économique, réponde mieux aux divers desiderata de la pratique. Suivant l'invention un dispositif du type susindiqué est caractérisé en ce que la masse d'inertie est montée autour du moyeu en étant reliée à celui-ci par une liaison à filetages et en ce que le moyeu porte des pièces d'appui, axialement de part et d'autre de ladite masse, pour contrebuter des moyens élastiques à action axiale prenant appui sur ladite masse. Grâce à l'invention, l'arbre n'a pas besoin d'être coupé en deux de sorte que le dispositif peut être monté aisément dans la chaîne cinématique. En outre les frottements et les usures sont réduits au minimum et la solution est compacte avec une très bonne sensibilité aux variations (accélérationsdécélérations) de fonctionnement de l'arbre rotatif, la masse d'inertie se déplaçant axialement en comprimant l'un des moyens élastiques, tandis que l'autre se détend. Ce dispositif formant résonateur peut fonctionner à sec ou avantageusement être monté, dans le cas d'un véhicule automobile, dans la boîte de vitesse lubrifiée. I1 est alors possible d'évider la masse d'inertie et de doter les pièces d'appui de protubérances pénétrant dans lesdits évidements en sorte de créer des chambres à volumes variables et à passages calibrés favorisant l'amortissement. La description qui va suivre illustre, à titre d'exemple, l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un véhicule automobile avec sa chaîne cinématique - la figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif selon l'invention pour un premier exemple de réalisation ; - la figure 3 est une vue en coupe axiale partielle pour un second exemple de réalisation - la figure 4 est une vue partielle en coupe axiale d'une variante d'un mode d'assemblage de la pièce d'appui avec son moyeu associé. A la figure 1, on voit, de manière schématique, la chaîne cinématique du véhicule automobile à moteur à combustion interne M qui va dudit moteur M aux arbres de roues et qui comporte notamment un organe E de couplage et de démarrage, tel qu'un embrayage à friction à sec, relié à une boîte de vitesses B dont on voit en S l'arbre de sortie rotatif accouplé à un arbre de transmission T pour entraînement des roues motrices du véhicule. Dans cette chaîne cinématique est monté un dispositif amortisseur de vibrations. Ce dispositif comporte une masse d'inertie 1 montée sur un moyeu 2 lié en rotation à un arbre rotatif de la chaîne cinématique. Suivant l'invention, la masse d'inertie 1 est montée autour du moyeu 2 en étant reliée à celui-ci par une liaison à filetages 4 et le moyeu 2 porte des pièces d'appui 5, axialement de part et d'autre de ladite masse, pour contrebuter des moyens élastiques à action axiale 6 s'appuyant sur ladite masse 1. A la figure 2, le moyeu 2 est logé à l'intérieur de la boîte de vitesses B remplie d'un fluide de lubrification en étant lié en rotation à l'arbre de sortie S de ladite boîte de vitesses B. Pour liaison en rotation, le moyeu 2 présente un alésage interne 2' doté de dentures droites 3, ici sous forme de cannelures, pour liaison avec des cannelures que présente de manière complémentaire l'arbre de sortie S. Bien entendu on peut prévoir une liaison par clavetage, ou par méplats, dans tous les cas le moyeu 2 est calé en rotation sur un arbre rotatif entraîné par le moteur à combustion M. Pour formation de la liaison à filetages 4, la masse 1 et le moyeu 2 présentent des zones filetées complémentaires, ici conformées en filets hélicoïdaux, qui engrènent l'une avec l'autre en sorte qu'une liaison du type vis-écrou est réalisée. Les filetages peuvent avoir en section toute forme appropriée notamment une forme trapézoïdale. Les pièces d'appui 5, ici sous forme de simples rondelles, sont calées axialement sur le moyeu 2 à chaque extrémité axiale de celui-ci, par l'intermédiaire de circlips 7 engagés dans des gorges que présente à cet effet le moyeu 2. Dans l'autre sens axial, les pièces 5 sont calées par les moyens élastiques 6 de manière décrite ci-après. Les moyens élastiques à action axiale 6 consistent ici en des ressorts à boudins qui sont contrebutés par les pièces d'appui 5, elles-mêmes tuteurées par les circlips 7, en étant en appui indirectement sur la masse d'inertie 1 par l'intermédiaire d'une rondelle de répartition 8. Les ressorts 6 pénètrent en partie dans un évidement annulaire 30 que présente centralement la masse 1 à chacune de ses extrémités axiales pour logement des rondelles 8. Ces dispositions réduisent l'encombrement axial de l'ensemble, le diamètre des rondelles 5 étant supérieur à celui de l'évidement 30. En outre le moyeu 2 est ici calé axialement sur l'arbre de sortie S par l'intermédiaire de pignons 9 et 10 que présente la boîte de vitesses B, ledit arbre S étant naturellement cannelé à cet endroit de sorte que le dispositif selon l'invention est aisément montable. En fonctionnement lorsque le mouvement de l'arbre rotatif est uniforme la masse 1 tourne à l'unisson avec l'arbre, les frottements étant minimum. Lorsque le mouvement de l'arbre n'est pas uniforme (accélérations-décélérations), la masse d'inertie oscille avec induction d'un mouvement latéral dû au guidage hélicoïdal procuré par la liaison à filetages selon l'invention. Au cours de cette phase l'un des ressorts 6 est comprimé, tandis que l'autre se détend et vice-versa, le déplacement de la masse 1 s'effectuant avantageusement dans l'huile. Bien entendu ce mouvement est fonction de l'angle des filets de la liaison à filetages et les ressorts 6 permettent d'accorder le dispositif sur une fréquence où l'on désire que celui-ci procure le plus d'effet, l'angle des filets et le tarage des ressorts 6 étant choisi en fonction des applications. Ainsi l'énergie de vibration est transformée en partie en énergie de translation et le dispositif constitue un résonateur. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit, en particulier on peut améliorer l'amortissement à l'aide de passages calibrés. Par exemple, figure 3, la masse d'inertie 20 de forme annulaire peut être dotée au niveau de ses faces latérales de rainures annulaires 17 en sorte que, en section, ladite masse 20 a une forme en H couché. Cette masse 20 est comme précédemment logée à l'intérieur de la boîte de vitesses B. La pièce d'appui 15 est plus massive et présente à sa périphérie externe une jupe annulaire 16 pénétrant dans la rainure 17 associée en sorte qu'il se forme des passages calibrés entre entre les périphéries externe et interne de ladite jupe et les contours interne et externe de la rainure 17 fermée. Les pièces 20, 15 sont donc en relation de cylindre-piston avec formation de chambres, en sorte que lorsque la pièce 20 se déplace latéralement, suite aux variations de mouvements de l'arbre rotatif, l'une des chambres diminue en volume, tandis que l'autre augmente en volume de l'huile transitant par les passages calibrés. Un amortissement visqueux est ainsi aisément réalisé. On notera que dans cette figure les moyens élastiques s'appuient directement sur la masse 20. Bien entendu les pièces d'appui, au lieu d'être calées axialement dans un seul sens sur le moyeu 2, peuvent être calées axialement dans les deux sens sur celui-ci par exemple par sertissage (figure 4), la pièce d'appui 25 présentant un alésage interne cannelé et étant emmanchée à force sur le moyeu 2 épaulé, le verrouillage axial étant obtenu par rabattement de matière. Bien entendu l'une des pièces d'appui peut être d'un seul tenant avec le moyeu 2. Les moyens élastiques à action axiale peuvent consister en des rondelles Belleville. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description le dispositif selon l'invention peut être aisément monté dans la chaîne cinématique de transmission du véhicule. Il peut être placé à l'extérieur de la boîte de vitesses et fonctionner à sec. REVENDICATIONS 1) Amortisseur de vibrations, en particulier pour la chaîne cinématique des véhicules automobiles équipés d'un moteur à combustion interne, du genre comportant une masse d'inertie (1,20) montée rotative par rapport à un moyeu (2) calé en rotation sur un arbre rotatif, caractérisé en ce que la masse d'inertie (1,20) est montée autour du moyeu (2) en étant reliée à celui-ci par une liaison à filetages (4) et en ce que le moyeu (2) porte des pièces d'appui (5,15,25), axialement de part et d'autre de ladite masse (1,20), pour contrebuter des moyens élastiques à action axiale (6) prenant appui sur ladite masse. 2) Amortisseur de vibrations selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces d'appui (5) sont calées axialement sur le moyeu (2) par l'intermédiaire de circlips (7) engagés dans des gorges du moyeu (2). 3) Amortisseur de vibrations selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens élastiques (6) consistent en des ressorts à boudins pénétrant chacun en partie dans un évidement annulaire (30) que présente la masse d'inertie (1) à chacune de ses extrémités axiales. 4) Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la masse d'inertie (20) présente latéralement des rainures annulaires (17) et en ce que chaque pièce d'appui présente une jupe annulaire (16) pénétrant dans ladite rainure en sorte que ladite masse d'inertie (20) et lesdites pièces d'appui (17) sont en relation de cylindre-piston. 5) Amortisseur de vibrations selon la revendication 4, caractérisé en ce que des passages calibrés sont prévus entre les contours interne et externe des rainures annulaires (17) et la périphérie interne et externe de la jupe annulaire (16) de la pièce d'appui (15) associée. 6) Amortisseur de vibrations selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit amortisseur est monté dans la boîte de vitesses d'un véhicule automobile.