Brevet FR2731762A1 — publié le 19960920

AMORTISSEUR DE VIBRATIONS TORSIONNELLES L'invention concerne un amortisseur de vibrations torsionnelles destiné à être fixé à demeure sur la circonférence extérieure d'une pièce de machine cylindrique, comprenant une frette de moyeu et un volant qui sont reliés de manière relativement mobile par des rayons en caoutchouc. Un tel amortisseur de vibrations torsionnelles est connu. Il est utilisé par rapport à la réduction de vibrations basse pression de grande amplitude. L'élément élastique incorporé est donc essentiellement formé de rayons qui s'étendent dans le sens radial. Pour pouvoir fixer un tel amortisseur de vibra- tions torsionnelles sur la circonférence extérieure d'une pièce de machine cylindrique, il est prévu de fixer les rayons au niveau de leur circonférence intérieure sur une frette de moyeu qui est en métal et fabriquée dans une phase de travail séparée. La fabrication de l'amortisseur de vibrations torsion- nelles connu est donc onéreuse. Il est connu de fixer un volant sur la circonférence extérieure d'une pièce de machine cylindrique au moyen d'une bague de caoutchouc encastrée ou vulcanisée. La forme de construction citée en premier ne permet pas de réduire les vibrations basse fréquence de grande amplitude. car avec une bague de caoutchouc encastrée les forces d'application nécessaires à la fixation à demeure sur la pièce de machine cylindrique ne peuvent pas se transmettre sur celle-ci, si la bague de caoutchouc est munie de rayons ou de creux répartis dans le sens circonférentiel. Ceux-ci sont indispensables pour amortir des vibrations basse fréquence. La forme de construction citée en dernier est onéreuse sur le plan de la fabrication dans la mesure o une fixation sûre dans une rainure ouverte dans le sens axiale, par exemple une poulie, n'est possible que lorsque la bague de caoutchouc est fixée sur le côté intérieur sur une frette de moyeu métallique et 2 2731762 pressée à demeure, au moyen de celle-ci, contre la pièce de machine cylin- drique. L'invention a pour but de perfectionner un amortisseur de vibrations torsionnelles du type mentionné ci-dessus de manière à obtenir une réduction des coûts de fabrication, un montage facile et la possibilité d'amortir des vibra- tions basse fréquence de grande amplitude. Conformément à l'invention, ce but est atteint dans l'amortisseur de vibrations torsionnelles du type mentionné ci-dessus pour lequel outre les rayons, aussi la frette de moyeu est en caoutchouc et réalisée de manière à se fondre dans les rayons. Dans l'amortisseur de vibrations torsionnelles selon l'invention, outre les rayons, aussi la frette de moyeu est en caoutchouc et exécutée de manière à se fondre dans les rayons. Pour des raisons de fabrication, la frette de moyeu a un diamètre intérieur qui est inférieur au diamètre extérieur de la pièce de machine cylindrique la recevant pendant l'utilisation prévue. De ce fait, elle subit au cours de son montage un élargissement élastique dans le sens radial, ce qui provoque une précontrainte radiale des rayons. Une bonne mobilité relative du volant est cependant conservée, ce qui est avantageux par rapport à la réduction de vibrations basse fréquence de grande amplitude. Les vibra- tions peuvent s'étendre parallèlement au sens de rotation et/ou au sens longi- tudinal de l'amortisseur de vibrations torsionnelles. La frette de moyeu peut le cas échéant être collée à la pièce de machine cylindrique, par exemple en appliquant la méthode connue de post-bonding ou un adhésif secondaire. Dans ce cas, on obtient une fixation à demeure parfaite de la frette de moyeu sur la pièce de machine cylindrique, en plus de l'avantage d'une réduction sensible du coût global suite à la fabrication et au montage. La fabrication de l'amortisseur de vibrations torsionnelles est particu- lièrement facile si la frette de moyeu et le volant sont reliés par une seule rangée de rayons. Par contre, les propriétés d'emploi sont meilleures, si deux rangées de rayons contiguës dans le sens axial sont prévues et disposées l'un par rapport à l'autre en quinconce. 3 2731762 Dans des cas d'application o il faut s'attendre à de fréquentes varia- tions de température, il s'est révélé avantageux qu'une pièce de renfort s'éten- dant dans le sens circonférentiel soit insérée dans la frette de moyeu, par exemple une pièce de renfort présentant une structure en treillis et se compo- sant par exemple d'un treillis et/ou d'un tamis métallique. De telles pièces de renfort sont exemptes de phénomènes de relation. Même en cas de variations de température dues aux conditions de service, le danger d'un déplacement relatif de la frette de moyeu par rapport à la pièce de machine cylindrique pendant l'utilisation prévue est donc exclu. Pour assurer une fixation suffisante de la frette de moyeu sur la pièce de machine cylindrique par rapport au présent domaine d'application, il suffit que la frette de moyeu ait une épaisseur radiale correspondant à 0,5 à 1,5 fois, avantageusement 0,8 à 1,2 fois la longueur radiale des rayons. C'est notam- ment dans le dernier cas que l'on obtient d'excellentes propriétés d'emploi. L'amortisseur de vibrations torsionnelles selon l'invention est parfaite- ment adapté à l'utilisation au niveau de la commande de soupape d'une machine à combustion interne, et en particulier comme amortisseur d'arbre à cames. Il peut y être intégré dans une roue mobile à chaînes et une roue mobile à courroie entraînée à partir du vilebrequin par l'intermédiaire d'une chaîne ou d'une courroie dentée. Du point de vue vibrations, un tel système est soumis à des vibrations torsionnelles provoquées aussi bien par la commande de vilebrequin que par la commande de soupape, ce qui peut conduire à une sollicitation inadmissiblement élevée de la chaîne ou de la courroie dentée. L'utilisation de l'amortisseur de vibrations torsionnelles selon l'invention permet d'écarter définitivement ces problèmes tout en présentant l'avantage particulier de pouvoir fabriquer et monter l'amortisseur de vibrations torsionnelles de manière particulièrement économique. L'invention est décrite ci-après à l'aide des dessins joints, dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une roue mobile à cour- roie dentée équipée de l'amortisseur de vibrations torsionnelles selon l'inven- tion. 4 2731762 La figure 2 est une vue de face de l'amortisseur de vibrations torsion- nelles selon la figure 1. L'amortisseur de vibrations torsionnelles montré dans les figures 1 et 2 est intégré dans la roue mobile à courroie dentée de l'arbre à cames d'une machine à combustion interne et logé dans une rainure ouverte dans le sens axial. La roue mobile est fabriqué par frittage en matière métallique et se carac- térise par une fidélité de la forme relativement importante. Elle comprend dans la partie intérieure une pièce de machine cylindrique 1, contre laquelle l'amor- tisseur de vibrations torsionnelles proprement dit est pressé et fixé à demeure par la mise en oeuvre de moyens adhésifs. L'amortisseur de vibrations torsion- nelles comprend une frette de moyeu 2 et un volant 3 qui sont reliés de manière relativement mobile par des rayons 4 en caoutchouc. Outre les rayons 4, aussi la frette de moyeu 2 est en caoutchouc. Dans celle-ci est insérée une pièce de renfort 5 cylindrique formée par un treillis métallique. Les rayons 4 sont réalisés dans la même matière en caoutchouc de manière à se fondre dans la frette de moyeu 2. Le volant 3 est, de manière connue, en acier. Sa masse d'inertie est adaptée à l'élasticité des rayons 4 de manière à obtenir une réduction de vibrations basse fréquence de grande amplitude. Le caoutchouc formant les rayons et la frette de moyeu a une dureté Shore A de 56. L'épaisseur radiale de la frette de moyeu correspond sensiblement à la longueur radiale des rayons. La pièce de renfort 5 peut le cas échéant être supprimée. Lors du montage de l'amortisseur de vibrations se produit du fait de l'élargissement radial de la frette de moyeu un resserrement radial des rayons, ce qui conduit au niveau des rayons à une pression d'appui accrue de la frette de moyeu contre la pièce de machine cylindrique. Pour éviter cela, I'épaisseur radiale de la frette de moyeu peut être diminuée dans les espaces entre les rayons, à distance croissante des rayons, de manière à obtenir après le montage une pression équilibrée dans le sens circonférentiel contre la pièce de machine cylindrique. En ce qui concerne le poids spécifique, cela présente un autre avantage. REVENDICATIONS 1. Amortisseur de vibrations torsionnelles destiné à être fixé à demeure sur la circonférence extérieure d'une pièce de machine cylindrique, comprenant une frette de moyeu et un volant qui sont reliés de manière relativement mobile par des rayons en caoutchouc, caractérisé en ce qu'outre les rayons (4), aussi la frette de moyeu (2) est en caoutchouc et réalisée de manière à se fondre 1 0 dans les rayons (4). 2. Amortisseur de vibrations torsionnelles selon la revendication 1, carac- térisé en ce que deux rangées de rayons (2) contiguës dans le sens axial sont prévues et disposées l'une par rapport à l'autre en quinconce. 3. Amortisseur de vibrations torsionnelles selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce qu'une pièce de renfort (5) s'étendant dans le sens circonférentiel est insérée dans la frette de moyeu (2). 4. Amortisseur de vibrations torsionnelles selon la revendication 3. carac- térisé en ce que la pièce de renfort (5) présente une structure en treillis. 5. Amortisseur de vibrations torsionnelles selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la frette de moyeu (2) a une épaisseur radiale correspondant à 0,5 à 1,5 fois la longueur radiale des rayons (4). 6. Amortisseur de vibrations torsionnelles selon la revendication 5, carac- térisé en ce que la frette de moyeu (2) a une épaisseur radiale correspondant à 0,8 à 1,2 fois la longueur radiale des rayons (4).