Brevet FR2751043A1 — publié le 19980116

L'invention concerne un amortisseur de torsion comprenant au moins une masse d'inertie formant volant moteur, qui est reliée de manière fixe en rotation à un dispositif d'entraînement, tel un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, et qui interagit avec une masse d'amortissement pouvant tourner relativement par rapport au volant moteur et reliée au volant moteur par l'intermédiaire d'éléments de couplage. Le document de brevet DE 37 44 881 C2 divulgue, par exemple par l'intermédiaire de la figure 1, un amortisseur de torsion qui comprend un volant moteur portant un embrayage à friction et relié de manière fixe en rotation au vilebrequin d'un moteur à combustion interne, faisant office de dispositif d'entraînement. Une masse d'amortissement qui est disposée sur un palier à roulement sur le côté du volant moteur dirigé vers le dispositif d'entraînement, est prévue en rotation relative par rapport au volant moteur, et est reliée au volant moteur, par l'intermédiaire d'éléments de couplage sous la forme de ressorts s'étendant dans la direction périphérique. Des masses d'amortissement de configuration correspondant à celle divulguée par le document de brevet cité, présentent l'inconvénient de ne fonctionner de manière optimale qu'à une vitesse de rotation déterminée. En outre, il s'ajoute à cela de manière défavorable, que dans la mesure o la masse d'amortissement doit présenter une inertie déterminée, cette masse d'amortissement doit présenter un poids élevé, tandis que d'autre part, lorsque pour limiter le poids de l'amortisseur de torsion, la masse d'amortissement est d'une configuration relativement légère, son inertie vis à vis des oscillations de torsion du dispositif d'entraînement et ainsi de la réaction à l'encontre de ces oscillations de torsion, est relativement faible dès leur apparition. Le but de l'invention consiste à réaliser un amortisseur de torsion comprenant une masse d'amortissement, de façon à ce que l'effet de l'amortisseur de torsion, d'une part s'étende sur au moins une plage déterminée de vitesse de rotation, et que d'autre part, pour un poids le plus faible possible, la masse d'amortissement puisse fournir une inertie suffisamment élevée. Conformément à l'invention ce but est atteint grâce au fait qu'à la masse d'amortissement est associée une masse d'inertie de compensation, qui, par l'intermédiaire d'une transmission produisant une démultiplication de mouvement, est reliée à la masse d'amortissement d'une part et au volant moteur d'autre part. Grâce à cette mesure, les oscillations de torsion qui sont transmises à la masse d'amortissement, sont démultipliées par la transmission et sont ensuite transmises à la masse d'inertie de compensation, de sorte que pour un choix approprié du rapport de démultiplication, ainsi que par le dimensionnement de la masse d'inertie de compensation et de sa distance radiale du centre de rotation, l'ensemble de la masse d'amortissement acquiert un moment d'inertie se situant nettement au-dessus de celui d'une masse d'amortissement d'un seul tenant, de même poids. Ainsi, la formation d'oscillations de torsion est déjà affaiblie avant le volant moteur, de sorte que la partie d'amortissement proprement dite de l'amortisseur de torsion, n'a plus qu'à amortir des oscillations de torsion d'amplitude moindre. En ce qui concerne la partie d'amortissement proprement dite, citée précédemment, il peut s'agir, dans le cas de l'utilisation d'un seul volant moteur, du disque d'embrayage en combinaison avec les surfaces de friction conjuguées sur le plateau de pression et le plateau de pression conjugué, et dans le cas de la mise en oeuvre d'un volant moteur dit à deux masses, de l'unité ressort/amortisseur entre les deux masses d'inertie du volant moteur. Les deux modes de réalisation d'un embrayage à friction peuvent chacun, conformément à l'invention, être couplés à la masse d'amortissement. Le mode d'action de la masse d'amortissement sur une plage déterminée de vitesse de rotation est obtenu, par exemple, par le fait que la masse d'inertie de compensation est reliée d'une part à la masse d'amortissement et d'autre part au volant moteur, par exemple par l'intermédiaire d'une transmission à bras oscillants, les bras oscillants étant de préférence disposés de manière telle les uns par rapport aux autres, qu'à partir d'une vitesse de rotation de base, qui de préférence se situe en-dessous de la vitesse de rotation de marche à vide, ils commencent à se déplacer radialement vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge, jusqu'à atteindre, pour une vitesse de rotation limite supérieure déterminée, une position extrême. Dans le cas d'une augmentation supplémentaire de la vitesse de rotation, il ne se produit certes plus de variation de déplacement des bras oscillants, mais la rigidité simulée varie toutefois en raison des forces actives en présence, par le fait que la résistance qu'opposent les bras oscillants à une oscillation de torsion, qui a tendance à tirer les bras oscillants radialement vers l'intérieur, devient de plus en plus élevée lorsque la vitesse de rotation augmente. Grâce à la disposition aussi bien de la transmission que de la masse d'inertie de compensation, axialement entre la masse d'amortissement et le volant moteur, notamment dans un amortisseur de torsion comprenant une masse d'amortissement, qui est disposée sur le côté du volant moteur dirigé vers le dispositif d'entraînement, il est possible de réaliser l'amortisseur de torsion de manière très compacte dans la direction axiale, parce que les deux extrémités de raccordement pour des éléments de la transmission sont, axialement, directement voisins. Selon une configuration de l'invention, l'élément de couplage, qui peut par exemple être formé par un ressort, s'appuie à une extrémité sur le volant moteur et à l'autre extrémité sur un élément de transmission, par exemple une roue centrale, relié à la masse d'amortissement. En raison de cette mesure, on empêche une rotation totale d'éléments de transmission, parce que les éléments de couplage n'autorisent qu'une oscillation relative des deux masses l'une par rapport à l'autre, autour de leur position nulle respective. De ce fait, d'une part le mouvement relatif des éléments de transmission individuels les uns par rapport aux autres est très faible, et d'autre part il est possible de renoncer à un appui d'au moins l'un des éléments de transmission sur une cloche de transmission entourant l'amortisseur de torsion ou sur le dispositif d'entraînement. D'après un mode de réalisation selon l'invention, la transmission est réalisée sous la forme d'un train épicycloïdal dans lequel une roue centrale est fixée à la masse d'amortissement, et au moins un satellite est monté sur le volant moteur faisant office de porte- satellite, le satellite portant une couronne agissant en tant que masse d'inertie de compensation. D'après un autre mode de réalisation que l'on a déjà évoqué plus haut, la transmission présente plusieurs bras oscillants dont l'un est articulé sur le volant moteur et l'autre sur la masse d'amortissement, les bras oscillants servant de masse d'inertie de compensation. En définitive, la transmission peut également présenter un bras oscillant qui est articulé sur la masse d'amortissement et s'engage dans un chemin de guidage prévu sur le volant moteur, le bras oscillant servant de masse d'inertie de compensation. Comme on vient de le voir, la transmission peut donc de préférence être réalisée en tant que train épicycloïdal ou bien également en tant que transmission à bras oscillants. Alors que le train épicycloidal permet une démultiplication exceptionnelle de l'inertie, la transmission à bras oscillants offre notamment la possibilité de simuler une rigidité variable en fonction de la vitesse de rotation, pour les raisons déjà évoquées précédemment. Dans la suite, des exemples de réalisation de l'invention vont être explicités plus en détail au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 un volant moteur et une masse d'amortissement, auxquels est associée, une masse d'inertie de compensation, par l'intermédiaire d'une transmission sous la forme d'un train épicycloïdal; Fig. 2 vue similaire à la figure 1, mais présentant une transmission à deux bras oscillants; Fig. 3 une représentation de la transmission de la figure 2, selon la coupe II-II; Fig. 4 vue similaire à la figure 2, mais présentant une transmission comprenant uniquement un seul bras oscillant; Fig. 5 la transmission d'après la figure 4, selon une coupe correspondant à la ligne IV-IV. Sur la figure 1 est représenté un amortisseur de torsion dans lequel sur un vilebrequin 1 d'un dispositif d'entraînement 2, est fixé un flasque 3 qui s'étend radialement vers l'extérieur et qui sur son côté droit sur la figure 1, reçoit une masse 4 présentant dans sa zone périphérique, une denture 18 dans laquelle vient en prise un pignon de démarreur non représenté. La masse 4 sert, sur son côté opposé à celui dirigé vers le flasque 3, à recevoir un embrayage à friction de configuration conventionnelle, et de ce fait non représenté. Le flasque 3 est relié, dans la zone radialement extérieure, à une tôle d'étanchéité 5, qui s'étend radialement vers l'intérieur jusqu'à proximité d'un système de palier 16 fixé radialement au flasque 3. La tôle d'étanchéité 5 et le flasque 3 forment une chambre de graisse 31 dans laquelle peuvent être montés en rotation des satellites 10, chacun sur une protubérance 30, par l'intermédiaire à chaque fois d'un coussinet de palier 11. En conséquence, le flasque 3 fait office de porte-satellites 7. Dans la zone radialement extérieure, le satellite 10 est en prise avec une couronne 8 montée flottante dans la direction périphérique, cette dernière agissant en tant que masse d'inertie de compensation 9. Dans la zone radialement intérieure, le satellite 10 est en prise avec une roue centrale 12 qui est disposée sur le système de palier 16 et est reliée de manière fixe à une masse d'amortissement 17. La roue centrale 12 est en liaison avec des protubérances sur le flasque 3 et la tôle d'étanchéité 5, par l'intermédiaire de ressorts 13 s'étendant dans la direction périphérique, de sorte que les ressorts 13 agissent en tant qu'éléments de couplage 14. La roue centrale 12, les satellites 10 et la couronne 8 forment en commun avec le porte- satellites 7, une transmission 15 sous forme de train épicycloidal. L'amortisseur de torsion fonctionne de la manière suivante: lorsque le vilebrequin 1 du dispositif d'entraînement 2 produit une oscillation de torsion, la masse d'inertie formant volant moteur 6, engendre par l'intermédiaire des éléments de couplage 14, une déviation relative de la roue centrale 12 et ainsi de la masse d'amortissement 17. En raison de cette déviation relative, la roue centrale 12 entraîne, par l'intermédiaire de satellites 10, la couronne 8, qui en raison de la démultiplication produite par la transmission 15, agit en tant que masse d'inertie de compensation 9, qui agit avec une inertie dynamique plus élevée par rapport à la masse d'amortissement 17. Cela provient du fait que, par exemple, la couronne, en raison de la transmission, est déviée avec une vitesse de rotation plus élevée que la masse d'amortissement 17, de sorte que l'accélération nécessaire au mouvement sur la couronne, est relativement élevée. Un amortissement dynamique est engendré, dans le cas d'un remplissage au moins partiel de la chambre de graisse 31 avec de la graisse visqueuse, parce que la graisse se trouvant entre des dents en prise réciproque, doit être refoulée lors d'un mouvement de roulement des roues dentées les unes par rapport aux autres. La figure 2 montre un amortisseur de torsion qui se distingue de celui de la figure 1, essentiellement par une transmission 15 d'un mode de construction différent. A la place d'un train épicycloidal sont prévus, comme le laisse notamment entrevoir la figure 3, deux bras oscillants 20, 21, le bras oscillant 20 étant articulé par un coussinet de palier 22 sur une protubérance 23 de la masse d'amortissement 17, tandis que l'autre bras oscillant 21, qui est relié de manière articulée au bras oscillant 20 par l'intermédiaire d'un tourillon 24, est articulé au volant moteur 6, au moyen d'une liaison articulée 26. Dans le cas de cet amortisseur de torsion, le flasque 3 du volant moteur 6 est naturellement également fixé à un vilebrequin, qui n'est toutefois pas représenté pour des raisons de simplicité. Le mode de fonctionnement de cette transmission 15 de l'amortisseur de torsion apparaît au mieux au regard de la figure 3. A partir d'une vitesse de rotation de base, qui est inférieure à la vitesse de rotation de marche à vide, les deux bras oscillants, sous l'effet de la force centrifuge, sont déviés de leur position représentée sur la figure 3, à savoir qu'ils se déplacent dans la direction radialement vers l'extérieur. Après un angle de rotation déterminé des deux bras oscillants, ceux-ci se trouvent dans une position extrême, qui est associée à une vitesse de rotation de base déterminée. Une augmentation supplémentaire de la vitesse de rotation produit certes une augmentation de la force centrifuge, mais ne peut plus produire de mouvement de pivotement supplémentaire des bras oscillants 20, 21. Mais il se produit une augmentation de la résistance qu'opposent les bras oscillants à une oscillation de torsion, qui a tendance à tirer les bras oscillants radialement vers l'intérieur en direction de l'axe de rotation. Dans cette mesure, les bras oscillants montrent, dans le cas de vitesses de rotation pour lesquelles toute déviation supplémentaire radialement vers l'extérieur est impossible, un comportement à rigidité variable. Dans cette mesure on obtient un comportement au niveau de la masse d'amortissement, selon lequel cette dernière est active au moins à l'intérieur d'une plage de vitesses de rotation déterminée. Cela est rendu possible pour les raisons déjà explicitées précédemment, à savoir en raison des bras oscillants 20, 21 de la transmission 15, qui agissent en tant que masse de compensation 9. L'amortisseur de torsion selon la figure 4 correspond, sur le plan du mode de construction, pour l'essentiel à celui de la figure 2, l'un des bras oscillants, à savoir le bras oscillant 21, étant toutefois supprimé. A la place de celui-ci, on réalise dans le volant moteur 6, un chemin de guidage 28 dans lequel s'engage une protubérance 29 du bras oscillant 27. Ce bras oscillant agit en conséquence aussi bien en tant que transmission 15 qu'en tant que masse d'inertie de compensation 9. Le mode de fonctionnement est le suivant, à savoir qu'à partir de la vitesse de rotation de base, le bras oscillant 27, sous l'effet de la force centrifuge, est dévié, de sa sposition montrée sur la figure 5, radialement vers l'extérieur, jusqu'à venir en appui à l'extrémité opposée du chemin de guidage 28. Ensuite, en raison de la force centrifuge qui continue à augmenter, est simulée une rigidité variable, qui devient active en ce qui concerne les oscillations de torsion d'entrée, qui ont tendance à ramener le bras oscillant 27 radialement vers l'intérieur. REVENDICATIONS. 1. Amortisseur de torsion comprenant au moins une masse d'inertie formant volant moteur, qui est reliée de manière fixe en rotation à un dispositif d'entraînement, tel un vilebrequin d'un moteur à combustion interne, et qui interagit avec une masse d'amortissement pouvant tourner relativement par rapport au volant moteur et reliée au volant moteur par l'intermédiaire d'éléments de couplage, caractérisé en ce qu'à la masse d'amortissement (17) est associée une masse d'inertie de compensation (9), qui, par l'intermédiaire d'une transmission (15) produisant une démultiplication de mouvement, est reliée à la masse d'amortissement (17) d'une part et au volant moteur (6) d'autre part. 2. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, comportant un ressort pour chaque élément de couplage, caractérisé en ce que l'élément de couplage (14) s'appuie à une extrémité sur le volant moteur (6) et à l'autre extrémité sur un élément de transmission (roue centrale 12) relié à la masse d'amortissement (17). 3. Amortisseur de torsion comprenant une masse d'amortissement, qui est disposée sur le côté du volant moteur dirigé vers le dispositif d'entraînement, caractérisé en ce qu'aussi bien la transmission (15) que la masse d'inertie de compensation (9) sont disposées entre la masse d'amortissement (17) et le voilant moteur (6). 4. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission (15) est réalisée sous la forme d'un train épicycloidal dans lequel une roue centrale (12) est fixée à la masse d'amortissement (17), et au moins un satellite (10) est monté sur le volant moteur (6) faisant office de porte- satellite (7), le satellite (10) portant une couronne (8) agissant en tant que masse d'inertie de compensation (9). 5. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission (15) présente plusieurs bras oscillants (20, 21) dont l'un est articulé sur le volant moteur (6) et l'autre sur la masse d'amortissement (17), les bras oscillants (20, 21) servant de masse d'inertie de compensation (9). 6. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission (15) présente un bras oscillant (27) qui est articulé sur la masse d'amortissement (17) et s'engage dans un chemin de guidage (28) prévu sur le volant moteur (6), le bras oscillant (27) servant de masse d'inertie de compensation (9).