Brevet FR2728040A1 — publié le 19960614

L'invention concerne un amortisseur de torsion, notamment destiné à des embrayages de véhicules automobiles, comportant un élément de transmission d'entrée et un élément de transmission de sortie, dont l'un au moins présente des moyens de commande pour un dispositif de ressort. Dans le document DE 36 30 398 C2 est décrit un volant moteur à deux masses permettant de réduire des oscillations de torsion également plus importantes, qui sont transmises avec un couple entrant dans un élément de transmission d'entrée du volant moteur à deux masses, en provenance d'un entraînement, tel que par exemple un moteur à combustion interne. La réduction s'effectue lors de la transmission de l'oscillation de torsion considérée, de l'élément de transmission d'entrée à l'élément de transmission de sortie, par l'intermédiaire d'un jeu de ressorts assisté d'un dispositif de friction. A l'inverse d'un volant moteur massif, les deux masses d'inertie d'un volant moteur à deux masses sont relativement légères, de sorte qu'à l'encontre de la grande masse primaire composée de l'entraînement et de la masse d'inertie primaire, agit simplement une faible masse d'inertie secondaire, qui s'appuie côté boite de vitesses. De ce fait, le couple résistant pour l'entraînement, qui est déterminé par l'inertie du côté primaire et par un couple de réaction formé par l'action des ressorts, la friction ainsi que l'inertie de la masse d'inertie secondaire, est relativement petit, de sorte qu'il n'est apte qu'à lisser faiblement des variations de marche uniforme de l'entraînement. Les variations de marche uniforme produisent des variations de couple à la partie frontale du moteur o sont raccordés des appareils auxiliaires, tels que par exemple un alternateur. Les variations de couple peuvent engendrer une détérioration de ces appareils. Le but de l'invention consiste à réaliser un amortisseur de torsion de manière telle, qu'il agit au mieux possible à l'encontre de variations de marche uniforme de l'entraînement, tout en étant d'une configuration à faible masse. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à la solution suivante, caractérisée en ce qu'au moins un élément de transmission est relié par l'intermédiaire du dispositif de ressort, à au moins un élément d'un mécanisme de transmission intermédiaire, qui divise un couple entrant associé à une oscillation de torsion, en couples partiels, et qui agit entre l'élément de transmission d'entrée et l'élément de transmission de sortie, et en ce que lors de l'entrée de ce couple, un couple différentiel correspondant à ce dernier, formé par la somme des couples partiels, produit une déformation du dispositif de ressort, dont la constante de rappel élastique est adaptée à un couple de déformation, qui correspond au couple d'entrée augmenté du rapport de transmission. Grâce à l'insertion d'un mécanisme de transmission intermédiaire dans l'amortisseur de torsion, lors de l'entrée d'une oscillation de torsion, le couple qui y est lié, peut être divisé, à savoir de préférence en une première partie, qui a tendance à accélérer l'élément de transmission de sortie dans le sens de l'élément de transmission d'entrée, et en une seconde partie agissant dans un sens pouvant être prédéterminé. Les deux couples partiels s'appliquent sur des côtés opposés du dispositif de ressort, qui comme on l'a vu plus haut, présente une constante de rappel élastique qui est adaptée à un couple de déformation, qui est obtenu par le couple maximum pouvant être fourni par l'entraînement, augmenté du facteur de rapport de transmission dû au mécanisme de transmission intermédiaire. Comme les deux couples partiels agissant sur le dispositif de ressort, correspondent, quant à leur somme, au couple d'entrée, le couple différentiel, en raison de la constante de rappel élastique adaptée au couple de déformation plus important, est transmis, par l'intermédiaire du dispositif de ressort, de l'élément précédemment mentionné du mécanisme de transmission intermédiaire, à l'élément de transmission de sortie, sans qu'il se produise une déformation plus importante du dispositif de ressort. De ce fait, l'élément du mécanisme de transmission intermédiaire et l'élément de transmission de sortie, ainsi que, dans le cas d'un couplage approprié de l'élément du mécanisme de transmission intermédiaire et de l'élément de transmission d'entrée, ce dernier et l'élément de transmission de sortie n'effectuent qu'une faible rotation relative l'un par rapport à l'autre. Il en résulte approximativement l'action d'une masse globale composée de l'élément de transmission d'entrée, de l'élément du mécanisme de transmission intermédiaire, et de l'élément de transmission de sortie, le moment d'inertie de masse, qui agit à l'encontre de variations de marche uniforme de l'entraînement, étant ainsi fictivement augmenté par rapport à un amortisseur de torsion permettant de plus grands mouvements relatifs entre les différentes masses. Il en résulte de faibles variations de couple sur le côté frontal du moteur. Cela permet de réduire la sollicitation des appareils auxiliaires raccordés au côté frontal du moteur, au moins de manière à obtenir sensiblement la qualité d'uniformité obtenue dans le cas de l'utilisation d'un volant moteur massif, sans en avoir les inconvénients, dont l'essentiel réside dans l'absence du filtrage des oscillations de très basse fréquence. Conformément à l'invention, dans un amortisseur de torsion, dans lequel à chaque élément de transmission est associée une masse d'inertie respective, l'élément (couronne) du mécanisme de transmission intermédiaire agit en tant que masse intermédiaire dont le sens de déviation à partir d'une position de repos prédéterminée, lors de l'entrée d'un couple associé à une oscillation de torsion, peut être inversé, par au moins une partie du mécanisme de transmission intermédiaire, par rapport au sens d'action du couple entrant. Selon cette variante de montage avantageuse pour le mécanisme de transmission intermédiaire, l'élément agissant en tant que masse intermédiaire est prévu pour l'établissement d'un couple partiel agissant à l'encontre du couple d'entrée. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le mécanisme de transmission intermédiaire est réalisé sous forme de train épicycloidal dans lequel au moins un satellite est prévu en guise de partie de mécanisme de transmission intermédiaire, par laquelle la couronne agissant en tant que masse intermédiaire, peut être entraînée dans un sens autour de l'axe de rotation du train épicycloidal, qui est opposé au sens de rotation de l'élément de transmission d'entrée. Ce mode de réalisation est avantageux parce que ledit au moins un satellite permet de manière particulièrement simple, une inversion du sens d'action d'une autre partie du mécanisme de transmission intermédiaire, par exemple une couronne en prise avec ce satellite, par rapport à la partie d'entrée, telle que par exemple une roue centrale. Ainsi, il est possible que, par exemple la couronne, lorsque celle-ci est reliée par l'intermédiaire d'un jeu de ressorts ainsi que par un dispositif de friction, à un porte-satellites agissant en tant qu'élément de transmission de sortie, soit entraînée en sens opposé a celui de la roue centrale d'entrée. Selon une autre caractéristique de l'invention, un élément du mécanisme de transmission intermédiaire n'agissant pas en tant que masse intermédiaire est sans mouvement relatif par rapport & l'élément de transmission d'entrée ou de sortie, tandis que l'élément respectivement prévu en tant que masse intermédiaire, est apte à un mouvement relatif par rapport aux éléments de transmission. Ainsi, pour exploiter totalement l'avantage du train épicycloidal, le dispositif de ressort est disposé entre la masse intermédiaire et l'un des éléments de transmission, de préférence l'élément de transmission de sortie, parce que de cette manière, la masse intermédiaire peut être entraînée avec un rapport de transmission prédéterminé par le train épicycloïdal, par rapport à l'élément de transmission de sortie. Conformément à l'invention, la masse intermédiaire peut être entraînée par rapport à l'élément de transmission d'entrée, avec un rapport de transmission, par lequel le couple nécessaire à la déviation de la masse intermédiaire de sa position de repos, est augmenté par rapport à un état sans rapport de transmission. Le rapport de transmission est donc avantageusement à choisir de manière telle, que la masse intermédiaire nécessite, pour une déviation hors de sa position de repos, un couple le plus élevé possible, d'o il résulte l'impression d'une grande inertie. En conséquence, la masse intermédiaire agit, en raison du rapport de transmission du mécanisme de transmission intermédiaire, comme une masse sinon plus grande, et réduit ainsi la sollicitation au niveau du côté frontal du moteur. Le rapport de transmission est de préférence choisi, quant à sa valeur, de manière à être supérieur à 1. Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail au regard d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé, dont la figure unique montre, en coupe, un amortisseur de torsion comprenant un train épicycloidal couplé en retour à un élément de transmission d'entrée. Sur la figure unique est représenté un amortisseur de torsion, qui présente, sur son côté gauche, une masse d'inertie 1 qui sert à faire entrer un mouvement d'entraînement, et qui dans sa zone périphérique comprend une couronne dentée 2 coopérant avec un pignon de démarreur non représenté. La masse d'inertie 1 agit en tant qu'élément de transmission d'entrée 3. La masse d'inertie 1 est fixée sur un moyeu 4, qui est disposé sur le vilebrequin non représenté d'un moteur à combustion interne, au moyen de rivets 5 et en commun avec une roue centrale 5 d'un train épicycloidal 102, également disposée sur le moyeu 4, et un flasque 8. Le train épicycloidal 102 comprend deux porte-satellites 9 disposés de part et d'autre de la roue centrale 7, et dont celui situé à gauche sur la figure unique s'étend radialement vers l'intérieur jusqu'au niveau du flasque, tandis que le porte-satellites situé à droite vient s'appuyer, avec son extrémité radialement intérieure, contre un écran de protection thermique 61 qui protège un roulement 60 à l'encontre de l'influence de la chaleur, et qui présente une section transversale en forme de "L" dont l'aile 62 s'étendant radialement vers l'intérieur jusqu'à la bague intérieure de roulement, assure une fonction d'étanchéité pour une chambre 44 remplie au moins partiellement de graisse, et décrite plus en détail dans la suite. Les deux porte-satellites 9 sont pourvus de plusieurs paliers, par exemple des roulements à aiguilles 18, agencés sur des diamètres identiques, et sur chacun desquels est monté en rotation, un satellite 20 disposé entre les deux porte-satellites 9; les porte- satellites 9 sont maintenus à distance fixe l'un de l'autre dans la direction axiale, par des douilles 103, et sont serrés de manière fixe contre les deux extrémités des douilles 103 considérées, par des rivets 21 disposés dans les douilles 103. Les rivets 21 relient, par ailleurs, de manière fixe en rotation, un disque 22 au porte-satellites 9 opposé à celui situé près de la masse d'inertie primaire 1, un épaulement 23 formé sur le disque 22 venant en appui sur l'écran thermique 61, sur le côté opposé à celui du porte- satellites 9. Les satellites 20 sont en prise, d'une part avec la roue centrale 7, et coopèrent d'autre part, avec une couronne 24 également disposée entre les deux porte- satellites 9 et agissant en tant que masse intermédiaire 50. Cette couronne présente, radialement à l'extérieur de sa denture en prise avec les satellites 20, à des intervalles angulaires prédéterminés, des évidements non représentés dans chacun desquels est disposé un dispositif de ressort 28, comprenant plusieurs ressorts qui sont reliés entre-eux, de manière connue et divulguée par le document DE 41 28 868 A1, par des patins de glissement 33. Le dispositif de ressort 28 s'appuie à une extrémité sur la couronne 24, et à l'autre extrémité sur les porte-satellites 9, dans chaque cas par des moyens de commande non représentés. Dans la direction axiale, le dispositif de ressort 28 se trouve entre les deux porte-satellites 9, qui, dans la zone radialement extérieure, sont reliés de manière fixe l'un à l'autre, ainsi qu'à un volant d'inertie 38 d'une seconde masse d'inertie 45. Les porte-satellites 9 délimitent la chambre 44 déjà mentionnée, qui fait partie de la masse d'inertie 45, qui reçoit les roues dentées 7, 20 et 24, ainsi que le dispositif de ressort 28, et qui est remplie au moins partiellement par un agent sous forme de pâte. Les porte-satellites 9 produisent un arrêt des roues dentées 20 et 24, dans la direction axiale. Cette autre masse d'inertie 45 sert d'élément de transmission de sortie 46, qui est prévu de manière non représentée, pour recevoir un embrayage à friction ou à crabots. Le train épicycloïdal 102 agit en tant que mécanisme de transmission intermédiaire 100 couplé en retour à l'élément de transmission d'entrée 3, et dans lequel les satellites 20 font office d'élément de mécanisme de transmission intermédiaire 101 par lequel le sens de rotation de la couronne 24 peut être inversé par rapport à celui de la roue centrale 7. L'amortisseur de torsion fonctionne de la manière suivante: Lors de l'entrée dans la masse d'inertie d'entrée 1, d'un couple auquel sont superposées des oscillations de torsion dans le cas de l'utilisation d'un moteur à combustion interne en guise d'entraînement, le mouvement ainsi déclenché est transmis à la roue centrale 7, qui en raison de son engrènement avec les satellites 20, entraîne ces derniers. Tandis que le couple est transmis, sans variation de sens de rotation, par l'intermédiaire des satellites 20, aux porte-satellites 9 et ainsi à l'élément de transmission de sortie 46, l'amortisseur de torsion assure une réduction de la valeur des oscillations de torsion ayant été propagées par le couple. A cette occasion, comme le porte- satellites 9, en raison de son inertie, agit encore de façon fixe en rotation, le mouvement de la roue centrale 7 est converti en une rotation des satellites 20 autour du roulement à aiguilles 18 respectif, ainsi qu'en un mouvement des roulements à aiguilles 18 eux- mêmes, et ainsi de la couronne 24, autour de l'axe de rotation 54. De ce fait, le couple associé à l'oscillation de torsion est divisé, à savoir en un premier couple partiel, qui parvient aux porte-satellites 9 par l'intermédiaire des satellites 20, et en un second couple partiel qui est transmis à la couronne 24 agissant en 'tant que masse intermédiaire 50. Si le couple associé à l'oscillation de torsion entrant dans la roue centrale 7, est, par exemple, orienté dans le sens des aiguilles d'une montre, alors, par la rotation des satellites 20, un premier couple partiel agissant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, produit une déviation de la couronne 24 de sa position de repos, dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, tandis que les porte-satellites 9 sont entraînés par un second couple partiel agissant dans le sens des aiguilles d'une montre. Les deux couples partiels provoquent des couples de réaction constitués du couple des ressort, du moment d'inertie et du couple de friction présentant toutefois des directions différentes et qui se compensent partiellement quant a leur effet. Il en résulte une déformation relativement faible des ressorts du dispositif de ressort 28, et ainsi de faibles rotations relatives entre la masse intermédiaire 50 et la masse d'inertie de sortie 45, et ainsi également entre la masse d'inertie d'entrée et la masse d'inertie de sortie. Ainsi, le moment d'inertie de masse pour l'entraînement est fictivement augmenté par rapport à un amortisseur de torsion dans lequel les différentes masses individuelles sont reliées de manière moins rigide les unes aux autres, ce qui permet de lisser des variations de marche uniforme de l'entraînement. Le train épicycloidal 102 est réalisé de manière telle, qu'une partie du couple lié à une oscillation de torsion soit transmise à la couronne 24, et une autre partie aux porte-satellites 9, qui sont reliés à l'élément de transmission de sortie 46, ce qui peut de préférence être obtenu par le fait que le rapport de transmission du train épicycloidal est choisi supérieur à 1, quant à sa valeur. La rétroaction de la couronne 24 sur la roue centrale 7 et ainsi sur l'élément de transmission d'entrée 3, est de ce fait élevée. En vue d'obtenir le rapport de transmission avantageux supérieur à 1, précédemment cité, le dispositif de ressort 28 ne doit pas être monté directement entre les deux éléments de transmission 3, 46, parce que la couronne agissant en tant que masse intermédiaire 50 serait alors entraînée sans rapport de transmission, en perdant ainsi une partie de l'avantage obtenu par le couplage en retour du mécanisme de transmission intermédiaire 100 à l'élément de transmission d'entrée 3. Au contraire, le dispositif de ressort 28 doit être monté entre la masse intermédiaire et l'élément de transmission de sortie 46, de sorte que le couple associé à une oscillation de torsion, après transmission par les satellites 20, subit tout d'abord l'effet du rapport de transmission, avant d'être transmis à la masse intermédiaire 50 d'une part, et à l'élément de transmission de sortie 46 d'autre part. Ce couple produit un mouvement des porte- satellites 9 par rapport à la couronne 24, le dispositif de ressort 28, qui s'appuie sur des moyens de commande non représentés de la couronne 24 et des porte- satellites 9, engendrant une déformation des ressorts, et de ce fait, un mouvement des patins de glissement 33 le long de leur chemin de guidage. La valeur de la course de déformation du dispositif de ressort 28 dépend naturellement du rapport de transmission du train épicycloîdal 102, et donc du rapport du nombre de dents de la roue centrale 7 et de la couronne 24. Comme la chambre 44 dans la masse d'inertie de sortie 45 est remplie d'agent sous forme de pâte, celui- ci est refoulé, lors du mouvement de roulement cité des satellites 20 entre la roue centrale 7 et la couronne 24, ainsi que lors de la déformation du dispositif de ressort 28; dans la zone de la denture, lors de l'engrènement de deux dents, l'agent sous forme de pâte est refoulé dans la direction axiale, vers l'extérieur o il parvient sur les côté intérieurs des porte- satellites 9, en étant évacué radialement vers l'extérieur en raison du mouvement de rotation de l'amortisseur de torsion. Lors de la déformation des ressorts et du rapprochement qui en résulte, entre les patins de glissement 33, l'agent sous forme de pâte est également refoulé en direction des côtés intérieurs des porte-satellites 9. Pour une vitesse de déviation croissante des porte-satellites 9, la vitesse de refoulement de l'agent sous forme de pâte augmente également, aussi bien entre les dentures, que dans la zone du dispositif de ressort 28, la résistance qu'oppose cet agent au refoulement augmentant toutefois également. Ainsi, l'amortissement produit par l'agent est fonction de la vitesse angulaire avec laquelle les porte- satellites 9 sont déplacés par rapport à la couronne 24. REVENDICATIONS. 1. Amortisseur de torsion, notamment destiné à des embrayages de véhicules automobiles, comportant un élément de transmission d'entrée et un élément de transmission de sortie, dont l'un au moins présente des moyens de commande pour un dispositif de ressort, caractérisé en ce qu'au moins un élément de transmission (3, 46) est relié par l'intermédiaire du dispositif de ressort (28), à au moins un élément (7, 9, 24) d'un mécanisme de transmission intermédiaire (100), qui divise un couple entrant associé à une oscillation de torsion, en couples partiels, et qui agit entre l'élément de transmission d'entrée (3) et l'élément de transmission de sortie (46), et en ce que lors de l'entrée de ce couple, un couplé différentiel correspondant à ce dernier, formé par la somme des couples partiels, produit une déformation du dispositif de ressort (28), dont la constante de rappel élastique est adaptée à un couple de déformation, qui correspond au couple d'entrée augmenté du rapport de transmission. 2. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, dans lequel à chaque élément de transmission est associée une masse d'inertie respective, caractérisé en ce que l'élément (couronne 24) du mécanisme de transmission intermédiaire (100) agit en tant que masse intermédiaire (50) dont le sens de déviation à partir d'une position de repos prédéterminée, lors de l'entrée d'un couple associé à une oscillation de torsion, peut être inversé, par au moins une partie (101) du mécanisme de transmission intermédiaire, par rapport au sens d'action du couple entrant. 3. Amortisseur de torsion selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le mécanisme de transmission intermédiaire (100) est réalisé sous forme de train épicycloîdal (102) dans lequel au moins un satellite (20) est prévu en guise de partie (101) de mécanisme de transmission intermédiaire, par laquelle la couronne (24) agissant en tant que masse intermédiaire, peut être entraînée dans un sens autour de l'axe de rotation du train épicycloidal (102), qui est opposé au sens de rotation de l'élément de transmission d'entrée (3). 4. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un élément (7, 9, 24) du mécanisme de transmission intermédiaire n'agissant pas en tant que masse intermédiaire (50), est sans mouvement relatif par rapport à l'élément de transmission d'entrée ou de sortie (3, 46), tandis que l'élément (7, 9, 24) respectivement prévu en tant que masse intermédiaire (50), est apte à un mouvement relatif par rapport aux éléments de transmission (3, 46). 5. Amortisseur de torsion selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que la masse intermédiaire (50) peut être entraînée par rapport & l'élément de transmission d'entrée (3), avec un rapport de transmission, par lequel le couple nécessaire à la déviation de la masse intermédiaire (50) de sa position de repos, est augmenté par rapport à un état sans rapport de transmission.