Brevet FR2657405A1 — publié le 19910726

La présente invention concerne de façon générale un volant de transmission d'énergie qui transmet une force motrice d'un moteur ou analogue Plus précisément, l'inven- tion concerne un volant qui permet l'amortissement des vibrations de torsion qui lui sont transmises. Récemment, on a essayé de réduire les vibrations et les bruits dans la carrosserie d'un véhicule par réduction des vibrations d'une transmission d'énergie Par exemple, la demande publiée de brevet Japonais N O 59-131043 décrit -un volant qui permet l'amortissement ou l'atténuation des vibrations de torsion d'un arbre d'entraînement Ce volant comporte un organe d'entrée fixé à un arbre d'entraînement, un organe de sortie coopérant avec l'organe d'entrée afin qu'il tourne par rapport à lui, et un embrayage à fluide destiné à raccorder les organes d'entrée et de sortie l'un à l'autre Lorsque des vibrations de torsion sont présentes au niveau de l'arbre d'entraînement du fait des variations de couple du moteur, ce volant est destiné à créer une résistance visqueuse du fluide de l'embrayage à fluide et à amortir ou atténuer les vibrations de torsion de l'arbre d'entraînement pendant que celui-ci transmet le couple du moteur de l'organe d'entrée à l'organe de sortie. Dans le cas de ce volant, l'embrayage à fluide comporte plusieurs disques, pouvant tourner chacun par rapport au disque adjacent, si bien que les résistances dues à la viscosité du fluide, du fait des rotations relatives des disques, amortissent les vibrations de torsion de l'arbre d'entraînement Cependant, dans un tel volant, il est difficile de réaliser avec précision les espaces compris entre les disques adjacents, et les dis- tances entre les disques adjacents ont tendance à présenter une certaine dispersion Pour cette raison, un inconvénient est dû au fait qu'une grande dispersion de la valeur de la résistance visqueuse (force d'amortissement des vibrations de torsion) a tendance à apparaître entre les différents produits fabriqués. L'invention a donc essentiellement pour objet un volant destiné à une transmission d'énergie et qui peut être fabriqué avec précision de manière que tous les volants aient les mêmes caractéristiques d'amortissement des vibrations de torsion. A cet effet, un volant de transmission d'énergie selon l'invention comporte plusieurs amortisseurs destinés à raccorder les organes d'entrée et de sortie. Dans un aspect de l'invention, un volant destiné à une transmission d'énergie, lui-même destiné à transmettre un couple d'un ensemble menant à un ensemble mené, comporte un organe d'entrée fixé à un arbre d'entraînement de l'ensemble menant afin qu'il tourne avec lui, un organe de sortie supporté sur l'organe d'entrée afin qu'il puisse tourner et destiné à coopérer avec l'ensemble mené, et plusieurs amortisseurs destinés à raccorder les organes d'entrée et de sortie l'un à l'autre afin qu'un couple soit transmis de l'ensemble menant à l'ensemble mené par l'in- termédiaire des organes d'entrée et de sortie, les amortis- seurs étant associés les uns aux autres afin qu'ils amor- tissent les vibrations de torsion transmises de l'arbre -d'entraînement à l'organe d'entrée. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'un mode de réali- sation préféré de volant de transmission d'énergie selon l'invention; et la figure 2 est une coupe du volant de la figure 1 suivant la ligne II-II. On se réfère maintenant aux dessins, notamment aux figures 1 et 2 qui représentent un mode de réalisation préféré de volant 1 de transmission d'énergie selon l'in- vention Le volant 1 comporte de façon générale un organe 4 d'entrée, un organe 6 de sortie ayant pratiquement une forme de disque, et plusieurs amortisseurs 7 L'organe d'entrée 4 est placé autour d'un arbre d'entraînement 2 auquel il est fixé par un boulon 3 si bien qu'il tourne avec l'arbre d'entraînement 2 L'organe de sortie 6 est placé autour de l'organe d'entrée 3 avec interposition d'un roulement 5 de manière qu'il soit supporté sur ce dernier tout en pouvant tourner Les amortisseurs 7 sont disposés afin qu'ils soient placés en direction radiale, à inter- valles réguliers. Les amortisseurs 7 comprennent de façon générale un cylindre 8 qui contient un fluide de travail, un piston 9 qui peut coulisser dans le cylindre 8 et qui divise l'inté- rieur du cylindre 8 en deux chambres, une tige 10 de piston raccordée au piston et destinée à être placée en direction longitudinale, et un organe 11 d'étanchéité qui vient au contact de la tige 10 de piston afin qu'il empêche les fuites du fluide de travail en dehors du cylindre 8 En outre, un ressort helicoïdal 12 est logé dans la chambre supérieure du cylindre 8 Ce ressort 12 constitue un dispositif de rappel destiné à ramener le piston 9 en position prédéterminée dans le cylindre 8 Le piston 9 a des orifices 13 qui permettent l'introduction du fluide de travail de l'une des chambres du cylindre 8 dans l'autre chambre Lorsque le piston 9 se déplace dans le cylindre 8, le fluide de travail s'écoule par les orifices 13 qui introduisent des résistances visqueuses Les amortisseurs respectifs 7 ont des parties 14 et 15 de montage à la partie d'extrémité de la tige 10 de piston et à la partie d'extrémité fermée du cylindre 8 Les organes de sortie et d'entrée 6 et 4 sont supportés de manière articulée sur des parties 14 et 15 de montage à l'aide de boulons 16 et 17 respectivement. Les amortisseurs 7 peuvent être fabriqués de manière relativement facile, et les orifices 13 peuvent être formés avec précision En conséquence, les résistances (forces d'amortissement) dues aux amortisseurs respectifs 7 pré- sentent peu de dispersion En outre, comme l'organe il d'étanchéité de l'amortisseur 7 n'est disposé qu'entre le cylindre 8 et la tige 10 du piston, l'amortisseur 7 selon l'invention a des caractéristiques d'étanchéité supérieures à celles des amortisseurs classiques. De plus, l'intérieur du cylindre 8 de l'amortisseur 7 ne doit pas obligatoirement contenir uniquement du fluide de travail, et il peut aussi contenir un gaz, par exemple de l'air, destiné à absorber les variations de volume du fluide de travail en présence de variations de température. On décrit maintenant le fonctionnement du mode de réalisation préféré de volant de transmission d'énergie selon l'invention, ayant cette construction. Lorsqu'un disque d'embrayage (non représenté) vient au contact de l'organe de sortie 6 du volant 1, le couple moteur est transmis de l'arbre d'entraînement 2 à un arbre de sortie (non représenté) par l'intermédiaiee du volant 1 et du disque d'embrayage Cependant, Juste après que le disque d'embrayage est venu au contact de l'organe de sortie 6, ce dernier est temporairement ralenti, par rapport à l'organe d'entrée 4 Comme la longueur des amortisseurs 7, c'est-à-dire la distance comprise entre les parties de montage 14 et 15, peut augmenter, les amortis- seurs 7, étant donné la résistance opposée par le fluide et la force exercée par le ressort 12, peuvent éviter une secousse ou un choc dans la transmission, du fait de la force de rappel de l'organe de sortie, lorsqu'il prend une vitesse égale à celle de l'organe d'entrée 4 En consé- quence, le couple moteur peut être transmis régulièrement de l'organe d'entrée 4 à l'organe de sortie 6 par l'inter- médiaire des amortisseurs 7 En outre, lorsque ce couple d'entraînement est transmis, si des vibrations de torsion de l'arbre d'entraînement 2 se produisent à la suite des variations du couple, etc, les vibrations de torsion de l'arbre 2 provoquent des vibrations (déplacement relatif) des organes d'entrée et de sortie 4 et 6 du volant Cepen- dant, selon l'invention, les amortisseurs 7 permettent l'amortissement ou l'atténuation des vibrations, si bien que les vibrations de torsion ne sont pas transmises de l'arbre d'entraînement 2 à l'arbre de sortie (non repré- senté) Pour cette raison, il est possible de réduire les vibrations de torsion dans la transmission d'énergie, et de réduire le bruit dû aux vibrations. Lorsque l'arbre d'entrainement 2 est arrêté et lorsque la force appliquée au volant 1 est supprimée, l'organe 6 de sortie reprend sa position initiale, étant donné les forces des ressorts 12 des amortisseurs 7. Comme indiqué précédemment, les amortisseurs 7 contiennent le fluide et du gaz Lorsque l'arbre d'entrai- nement 2 tourne, le gaz reste en dehors de la plage de travail du piston 9, c'est-à-dire que, comme des forces centrifuges agissent sur le cylindre, le fluide est main- tenu du côté de la circonférence et le gaz du côté du centre En conséquence, les forces d'amortissement des amortisseurs respectifs 7 ne présentent pas de dispersion. Bien que le ressort 12 soit placé à l'intérieur de l'amortisseur 7, dans le mode de réalisation représenté, une combinaison d'un amortisseur sans ressort et d'un ressort séparé pour le raccordement des organes d'entrée et de sortie 4 et 6 peut remplacer les amortisseurs qui comprennent des ressorts Par exemple, plusieurs amortis- seurs sans ressort et plusieurs amortisseurs ayant des ressorts peuvent être disposés en alternance en direction circonférentielle Dans une variante, des amortisseurs ayant des ressorts et des amortisseurs sans ressort peuvent être combinés et disposés radialement en alternance autour du volant 1. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux volants qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Volant pour transmission d'énergie destinée à transmettre le couple d'un ensemble menant à un ensemble mené, caractérisé en ce qu'il comprend: un organe d'entrée ( 4) fixé à un arbre d'entraîne- ment ( 2) de l'ensemble menant afin qu'il tourne avec celui- ci, un organe de sortie ( 6) supporté sur l'organe d'entrée ( 4) afin qu'il puisse tourner et destiné à coopé- rer avec l'ensemble mené, et plusieurs amortisseurs ( 7) destinés à raccorder les organes d'entrée et de sortie l'un à l'autre afin qu'ils transmettent le couple de l'ensemble menant à l'ensemble mené par l'intermédiaire des organes d'entrée et de sortie, les amortisseurs étant associés les uns aux autres afin qu'ils amortissent les vibrations de torsion transmises par l'arbre d'entraînement à l'organe d'entrée. 2 Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes d'entrée et de sortie ( 4, 6) ont plu- sieurs parties de montage ( 14, 15), la première partie d'extrémité de chacun des amortisseurs ( 7) étant supportée de manière articulée sur la partie correspondante de montage de l'organe d'entrée, et l'autre partie de l'extré- mité de chacun des amortisseurs étant supportée sous forme articulée par une partie correspondante de montage de l'organe de sortie. 3 Volant selon la revendication 2, caractérisé en ce que les amortisseurs ( 7) sont disposés en direction radiale par rapport aux organes d'entrée et de sortie ( 4, 6) à intervalles réguliers. 4 Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs ressorts ( 12) destinés à faciliter l'amortissement des vibrations de torsion. Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque amortisseur comporte un cylindre ( 8) qui délimite un espace interne destiné à contenir un fluide, un piston ( 9), logé afin qu'il coulisse dans le cylindre et destiné à diviser l'espace interne du cylindre en deux chambres, et une tige ( 10) de piston dont une partie d'extrémité est raccordée au piston et qui est disposée dans la direction longitudinale du cylindre. 6 Volant selon la revendication 5, caractérisé en ce que les organes d'entrée et de sortie ( 4, 6) ont plu- sieurs parties de montage ( 14, 15), une partie d'extrémité de la tige ( 10) de piston étant supportée sous forme articulée sur la partie correspondante de montage de l'un des organes d'entrée et de sortie, et la partie d'extrémité fermée du cylindre ( 8) est supportée de manière articulée sur la partie correspondante de montage de l'organe opposé de sortie ou d'entrée. 7 Volant selon la revendication 6, caractérisé en ce que le piston ( 10) a au moins un orifice ( 13) permettant l'introduction du fluide de l'une des chambres dans l'autre chambre, l'orifice étant destiné à créer une résistance visqueuse dans le fluide circulant par l'orifice. 8 Volant selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'un ressort ( 12) est logé dans chaque amortisseur ( 7) afin qu'il rappelle le piston vers la partie d'extrémité fermée du cylindre. 9 Volant selon la revendication 6, caractérisé en ce que les amortisseurs sont disposés dans les directions radiales des organes d'entrée et de sortie ( 4, 6) à inter- valles réguliers. Volant selon la revendication 6, caractérisé en ce que le cylindre ( 8) contient un gaz en plus du fluide de travail. 11 Volant selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque amortisseur ( 7) a un organe d'étanchéité ( 11) qui est au contact de la tige ( 10) du piston afin qu'il empêche les fuites de fluide.