Brevet FR2746473A1 — publié le 19970926

DISPOSITIF D'AMORTISSEMENT DES VIBRATIONS La présente invention se rapporte au montage de pignons autour d'un arbre rotatif, tels que des pignons de vitesse tournant fou autour d'un arbre secondaire de boîte de vitesses mécanique. Plus précisément, elle concerne un dispositif d'amortissement des vibrations d'au moins un pignon de vitesse, immobilisé axialement sur son arbre, et libre en rotation vis-à-vis de celui-ci. Dans une boîte de vitesses de véhicule routier à arbres parallèles accouplée à un moteur thermique, l'acyclisme du moteur se traduit par une vibration angulaire de l'arbre primaire, générant des chocs entre les pignons primaires (solidaires en rotation de celui-ci), et les pignons secondaires, engrenant en permanence avec les pignons primaires, mais libres en rotation vis-à-vis de l'arbre secondaire tant que leur vitesse n'est pas enclenchée. Ces chocs, résultant du décollement des flancs menants des dents des pignons primaires à l'écart des flancs menés des dents des pignons secondaires, engendrent des bruits de "graillonnement", ou de "point mort", désagréables pour les utilisateurs. Un moyen connu pour limiter ces bruits à l'intérieur de la boîte, consiste à introduire un couple de traînée entre les pignons fous et l'arbre secondaire, de manière à éviter le décollement de leur denture par rapport à celle des pignons primaires. Par la publication WO 9114115, on connaît l'utilisation d'une bague de frottement, placée entre un pignon secondaire et son arbre, de façon à introduire entre ces deux éléments un couple de traînée. Le principal inconvénient de cette disposition, consiste en une augmentation du couple de traînée total de la boîte, et par suite, de la consommation du véhicule. La présente invention vise à limiter le débattement d'un pignon mené vis-à-vis d'un pignon menant engrenant en permanence avec celui-ci, sans pénaliser la transmission du mouvement entre ces deux pignons. Dans ce but, elle propose d'adosser le pignon mené contre une rondelle solidaire de l'arbre sur lequel il est monté, et de monter autour d'une partie cylindrique du pignon, un joint circulaire muni d'une lèvre de frottement maintenue élastiquement en appui contre la rondelle, mais susceptible de se décoller de celle-ci à partir d'une certaine vitesse, sous l'action de la force centrifuge. De préférence, le joint est logé dans un renfoncement latéral du pignon, et maintenu dans celui-ci par une armature métallique. Pour assurer le serrage du joint contre la rondelle, l'invention prévoit notamment d'entourer la base de la lèvre de frottement par un ressort. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une coupe axiale d'une section d'arbre de boîte de vitesses, flanqué de deux pignons fous, - la figure 2 une vue de face d'un des joints d'amortissement apparaissant sur la figure 1, et - la figure 3 regroupe dans un même plan deux coupes partielles effectuées selon les flèches A de la figure 2. L'arbre 1, tel qu'un arbre secondaire de boîte de vitesses, apparaissant en coupe sur la figure 1, supporte deux pignons fous 2a, 2b, libres en rotation vis-à-vis de celui-ci, et adossés contre une rondelle d'appui commune 3 solidaire dudit arbre, et disposée entre lesdits pignons. Chaque pignon 2a, 2b. présente un renfoncement latéral 4, renfermant un joint 6, qui entoure une partie cylindrique 7 de celuici. Le plan de coupe de la figure 1 met en évidence que les deux joints 6, disposés symétriquement par rapport à la rondelle, ont la même structure. Ils présentent un corps de joint 8 en matériau élastomère, replié sur lui-même à l'intérieur du renfoncement 4, de façon à présenter deux flancs 9. 1 1 perpendiculaires, et une lèvre 12, rabattue contre la rondelle 3. destinée à frotter contre celle-ci. L'extrémité de la lèvre 12 forme une tête 12a susceptible de se déporter à l'intérieur du renfoncement 4, de façon à écarter momentanément la surface de frottement 12b, de la rondelle 3. Les deux flancs perpendiculaires 9. 11 du corps de joint 8 sont retenus au fond du renfoncement 4 par une armature métallique 14, assurant le maintien du joint 6 par rapport au pignon fou 2a. 2b. Enfin, un ressort 16, de raideur déterminée, assure l'effort de serrage élastique de la lèvre 12 contre la rondelle 3. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, la lèvre 12 du joint 6 peut avoir une structure régulière sur toute sa circonférence, mais, conformément à l'exemple de réalisation non limitatif illustré par les figures 2 et 3, il est possible qu'elle ne présente pas de symétrie circulaire, et comporte par exemple des secteurs avec lèvre de frottement 12 (cf. partie supérieure de la figure 3, alternés avec des secteurs sans lèvre de frottement (cf. partie inférieure de la figure 3). Enfin, la surface de frottement 12b de la lèvre peut être sensiblement perpendiculaire par rapport à l'arbre, mais l'invention prévoit également qu'elle puisse être orientée obliquement. Le fonctionnement du dispositif de frottement proposé par l'invention est le suivant. Lorsque la vitesse du pignon augmente, la force centrifuge tend à décoller la lèvre 12 de la rondelle 3, et à l'écarter de celle-ci, de sorte que le couple de traînée imposé au pignon 2a, 2b par le frottement du joint 6 sur la rondelle 3 diminue lorsque la vitesse du pignon fou 2a, 2b augmente. Par ailleurs, la vitesse à partir de laquelle la lèvre 12 se décolle de la rondelle 3 est déterminée, d'une part par la raideur du ressort 16, et d'autre part par la masse de la tête 12a de la lèvre 12, et par sa distance par rapport au centre de l'arbre 1. Comme on l'aura compris, les dispositions proposées par l'invention peuvent s'appliquer aussi bien pour amortir les vibrations d'un seul pignon, pourvu qu'il soit adossé à un élément du type rondelle solidaire de l'arbre, que pour amortir les vibrations d'un paire de pignons adjacents à une même rondelle, ou d'une façon générale les vibrations de l'ensemble des pignons fous d'une boîte de vitesses. En conclusion, I'invention permet de munir les différents pignons fous d'une boîte de vitesses. d'un dispositif d'amortissement imposant à ces derniers une forte traînée à faible vitesse, de façon à supprimer les bruits graillonnement de la boîte, tout en libérant les pignons de cette traînée à vitesse élevée, c'est-à-dire lorsque les bruits de graillonnement ne sont plus perceptibles par les utilisateurs. REVENDICATIONS [1] Dispositif d'amortissement des vibrations d'au moins un pignon (2a, 2b) immobilisé axialement sur un arbre (1) et libre en rotation vis-à-vis de celui-ci, caractérisé en ce qu il comporte une rondelle (3) solidaire de l'arbre (1) et adossée au pignon (2a, 2b), et un joint circulaire (6) entourant une partie cylindrique (7) du pignon, muni d'une lèvre de frottement (12) maintenue élastiquement en appui contre la rondelle (3), mais susceptible de se décoller de celle-ci à partir d'une certaine vitesse, sous l'action de la force centrifuge. [2] Dispositif d'amortissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le joint (6) est logé dans un renforcement latéral (4) du pignon (2a, 2b), et maintenu dans celui-ci par une armature métallique (14). [3] Dispositif d'amortissement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'effort de serrage du joint (6) contre la rondelle (3) est assuré par un ressort (16) entourant la base de la lèvre de frottement (12). [4] Dispositif d'amortissement des vibrations selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la lèvre de frottement (12) présente une tête (12a) dont la masse et la distance par rapport au centre de l'arbre (1) déterminent avec la raideur du ressort (16), la vitesse à partir de laquelle se produit le décollement de la lèvre (12). [5] Dispositif de frottement selon 1' une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de frottement (12b) de la lèvre (12) est sensiblement perpendiculaire à l'arbre (1). [6] Dispositif d'amortissement des vibrations selon l'une des revendications 1 à 4. caractérisé en ce que la surface de frottement (12b) de la lèvre (12) est orientée obliquement par rapport à l'arbre (1). [7] Dispositif d'amortissement des vibrations selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lèvre (12) ne présente pas de symétrie circulaire. [8] Dispositif d'amortissement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte deux pignons (2a, 2b) adossés à la même rondelle (3), et supportant deux joints (6) en appui élastique de part et d'autre de celle-ci.