Brevet FR2762371A1 — publié le 19981023

Description L'invention concerne un amortisseur d'oscilla- tions de torsion avec un élément de transmission, qui est si- tué du côté de l'organe d'entraînement, et avec un élément de transmission, qui peut tourner par rapport au précédent, et qui est situé du côté de l'arbre de sortie, et est relié au moyen d'un dispositif d'amortissement à l'élément de trans- mission, qui est situé du côté de l'organe d'entraînement, une transmission étant associée à ce dispositif d'amortisse- ment avec au moins un élément de transmission, situé du côté de l'organe d'entraînement et un élément de transmission si- tué du côté de l'arbre de sortie, du fait que des oscilla- tions de torsion ont été introduites, peuvent être transmises avec démultiplication au dispositif d'amortissement. Un amortisseur d'oscillations de torsion de ce type est connu par exemple par le document DE-44 44 196 Al, dans lequel il est prévu un élément de transmission, situé du côté de l'entraînement, se présentant sous la forme d'une première masse d'équilibrage, et un élément de transmission, situé du côté de l'arbre de sortie, qui peut tourner par rap- port au précédent, et qui se présente sous la forme d'une deuxième masse d'équilibrage. Les deux masses d'équilibrage sont reliées l'une à l'autre au moyen d'un dispositif d'amortissement, qui est constitué par des accumulateurs d'énergie, une transmission étant associée à ce dispositif d'amortissement avec au moins un élément de transmission, si- tué du côté du moteur d'entraînement, se présentant sous la forme d'une roue planétaire, qui est en liaison opération- nelle avec une roue solaire et avec un élément de transmis- sion, situé du côté de l'arbre de sortie, se présentant sous la forme d'une couronne de train planétaire, les oscillations de torsion introduites du côté du moteur d'entraînement pou- vant être transmises par le transmission avec démultiplica- tion au dispositif d'amortissement. Comme on peut le tirer de la mise à l'inspection publique, on retire de cette façon l'avantage d'avoir une autre possibilité d'adaptation des ac- cumulateurs d'énergie, de telle sorte que l'élément de trans- mission, qui est situé du côté du moteur d'entraînement, et l'élément de transmission, qui est situé du côté de l'arbre de sortie n'effectuent l'un par rapport à l'autre qu'une fai- ble rotation relative. De cette façon il se forme approxima- tivement l'effet d'une masse totale relativement grande, grâce à quoi le moment d'inertie de la masse, qui agit à l'encontre des balancements du moteur d'entraînement, est vi- siblement accru par rapport à un amortisseur d'oscillations de torsion, dans lequel des mouvements relatifs plus grands sont possibles entre les différentes masses. De cette façon il se produit de faibles oscillations du couple de rotation à l'avant du moteur. Le fait que les éléments de la transmission lors de l'introduction d'oscillations de torsion et de mouvements relatifs, dus à cela, entre l'élément de transmission, situé du côté du moteur d'entraînement et l'élément de transmis- sion, situé du côté de l'arbre de sortie, sont accélérés, contribue de façon positive à ce résultat, des actions rela- tives rapides des éléments de transmission du fait de l'accélération rapide sur les éléments de transmission de la transmission ayant pour conséquence l'effet d'un grand moment d'inertie, causé par celle-ci. L'action de ce moment d'inertie élevé des masses est avantageuse, en particulier quand les vitesses de rotation sont basses, sur la machine d'entraînement, comme par exemple un moteur à combustion in- terne, car on peut quand le moment d'inertie des masses aug- mente comprimer la fréquence propre de l'amortisseur d'oscillations de torsion dans des zones plus basses de la vitesse de rotation, de telle sorte que ce dernier s'arrête constamment dans la zone surcritique dans le cas des vitesses de rotation habituelles de fonctionnement d'un tel moteur à combustion interne. Dans le cas d'une vitesse de rotation croissante du moteur à combustion interne les oscillations de torsion sont d'ailleurs introduites à haute fréquence avec un montant plus faible, de telle sorte que le moment élevé d'inertie des masses se fait sentir d'une manière indésirable du fait que ces oscillations de torsion sont transmises avec un amortis- sement qui n'est pas satisfaisant au côté de la transmission. Dans le document DE-36 30 398 Ai, il s'agit d'un autre amortisseur d'oscillations de torsion, dont le disposi- tif d'amortissement doit fonctionner sans une transmission qui fournisse une variation de la démultiplication. Cet amor-5 tisseur d'oscillations de torsion est, du fait du moment d'inertie plus faible des masses par rapport à l'amortisseur d'oscillations de torsion, dont on a parlé précédemment, dés- avantageux aux basses vitesses de rotation, mais il offre aux vitesses de rotation élevées, par exemple au dessus de 2500 tours par minute, les meilleures propriétés d'amortissement, justement à cause du moment d'inertie plus faible. L'invention a pour objet de constituer un amor- tisseur d'oscillations de torsion de telle sorte qu'il four- nisse des propriétés d'amortissement respectivement optimales à n'importe quelle vitesse de rotation du moteur d'entraînement pour les oscillations de torsion introduites. On résout ce problème en ce que la transmission est pourvue d'un dispositif de commande, qui sert à séparer l'élément de transmission, situé du côté de l'organe d'en- traînement et l'élément de transmission, situé du côté de l'arbre de sortie. Grâce à la mesure qui consiste à associer au dis- positif d'amortissement d'un amortisseur d'oscillations de torsion une transmission, on a l'avantage que lors de l'accé- lération des éléments de la transmission il se produit un mo- ment d'inertie accru des masses, qui augmente d'autant plus que la vitesse d'actionnement entre l'élément de transmis- sion, qui est situé du côté du moteur d'entraînement et l'élément de transmission, qui est situé du côté de l'arbre de sortie, augmente. La transmission est en conséquence main- tenue en fonctionnement aussi longtemps qu'un organe d'entraînement, tel que par exemple un moteur à combustion interne, monté en amont de l'amortisseur d'oscillations de torsion, fonctionne à des vitesses de rotation basses, c'est- à-dire donc dans une zone de fonctionnement dans laquelle des oscillations de torsion à basse fréquence de grande amplitude se produisent, oscillations qui ne peuvent être amorties suf- fisamment bien qu'avec des moments d'inertie relativement grands des masses. A partir d'une vitesse de rotation limite, que l'on peut déterminer au préalable, par exemple une vi- tesse de 2500 tours par minute, dans laquelle les propriétés d'amortissement de l'amortisseur d'oscillations de torsion ne5 sont pas suffisamment efficaces en raison des oscillations de torsion à haute fréquence de plus petite amplitude, on ac- tionne le dispositif de commande qui sert à supprimer la liaison opérationnelle entre l'élément de la transmission, qui est situé du côté de l'organe d'entraînement et l'élément10 de la transmission, qui est situé du côté de l'arbre de sor- tie, de telle sorte que l'action relative des éléments de transmission l'un sur l'autre n'ait plus pour conséquence d'accélérer les éléments de la transmission. L'amortisseur d'oscillations de torsion agit, à partir de cette vitesse li- mite de rotation en même temps donc comme un amortisseur d'oscillations de torsion constitué sans transmission, de telle sorte que de bonnes propriétés d'amortissement sont également offertes au dessus de cette vitesse de rotation li- mite. On a indiqué des formes de réalisation avantageu- ses pour une transmission de ce type ainsi que pour un dispo- sitif de commande de ce type. Ce dernier peut par exemple dans la mesure o il est opérationnel en fonction de la vi- tesse de rotation, être commandé en correspondance avec force centrifuge opérationnelle et il présente par exemple dans une forme de réalisation simple un ressort axial, qui fait partie d'un élément de commande et peut se déformer sous l'action de la force centrifuge dans une mesure telle que sa dimension axiale décroisse, mais que sa dimension radiale croisse. Du fait de cette déformation du ressort axial la force axiale, qui est exercée par lui sur une partie voisine de l'élément de commande, et qui provoque une friction, décroît, ce qui a pour conséquence que cette partie de l'élément de commande, telle que par exemple un support servant à recevoir l'élément de la transmission, qui est situé du côté de l'organe d'entraînement, glisse par rapport au ressort axial et permet de cette façon à l'élément de la transmission, qui est situé du côté de l'organe d'entraînement, d'effectuer un mouvement relatif, qui déclenche la suppression voulue de la liaison opérationnelle entre l'élément de la transmission, qui est situé du côté de l'organe d'entraînement et l'élément de la transmission, qui est situé du côté de l'arbre de sortie. On a indiqué d'autres formes avantageuses de réa- lisation, pour un élément de commande de ce type, qui par exemple, comme on l'a déjà mentionné brièvement auparavant, peut présenter un élément de support sur lequel est logé au moins un élément de transmission, par exemple l'élément situé du côté de l'organe d'entraînement. Pour cela cet élément de support présente dans un mode simple de réalisation un enfon- cement réalisé à partir du côté opposé de la transmission, qui sert à constituer un tenon de montage pour l'élément de la transmission. Cet élément de support est de préférence constitué dans le sens axial, mais avant tout dans le sens de rotation contre l'action du dispositif de commande, dès que la force axiale exercée par celui-ci décroît, par exemple quand la force centrifuge atteint un niveau d'action détermi- né. L'élément de support est de préférence constitué sous la forme d'une bague, qui est disposée dans sa zone radialement intérieure sur un élément de montage, qui est associé au moyeu de l'élément de transmission, qui est situé du côté de l'organe d'entraînement. De préférence l'élément de support peut librement tourner par rapport à son élément de montage, cette possibilité de rotation étant toutefois empêchée par le dispositif de commande jusqu'à ce qu'ait été atteinte la vi- tesse de rotation limite et en fait, de préférence, par fric- tion. A partir de cette vitesse limite de rotation l'élément de rotation peut par contre prendre part au mouvement de l'élément de la transmission, qui est reçu par celui-ci, ce qui a pour conséquence que les différents éléments de la transmission ne peuvent plus exécuter les uns par rapport aux autres de mouvements relatifs et ne peuvent plus être accélé- rés les uns par rapport aux autres dans le cas de mouvements relatifs des éléments de transmission. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - le dispositif de commande présente un élément de commande, dont le fonctionnement dépend de la force centrifuge. - l'élément de commande comprend un ressort axial. - l'on associe à l'élément de commande un élément de support pour l'un des éléments de transmission au moyen duquel on peut supprimer la liaison opérationnelle entre les éléments de transmission. L'invention concerne également un amortisseur d'oscillations de torsion avec au moins une roue planétaire en tant qu'élément de transmission, situé du côté de l'organe d'entraînement, et une couronne de train planétaire en tant qu'élément de transmission situé du côté de l'arbre de sor- tie, caractérisé en ce que l'élément de support présente pour recevoir chaque roue planétaire respectivement un tenon de palier. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - l'élément de support entoure en tant que bague de palier l'axe central. - le tenon de palier est constitué respectivement sous la forme d'un enfoncement à partir du côté, qui est situé à l'opposé de la roue planétaire, sur l'élément de support. - l'élément de support est monté de façon à pouvoir tourner sur un élément de réception qui enserre le moyeu primaire de l'élément de transmission, qui est situé du côté de l'organe d'entraînement, mais peut être bloqué en rotation par le dispositif de commande. - entre le ressort axial de l'élément de commande et l'élé- ment de support fonctionne un entraînement par friction qui provoque le blocage en rotation jusqu'à des conditions de fonctionnement, qui peuvent être déterminées au préalable. - l'élément de support peut exécuter un mouvement dans le sens axial lors du fonctionnement du dispositif de com- mande, mouvement qui est en ce qui concerne son trajet plus grand que la zone de venue en prise des dentures des élé- ments de transmission dans cette direction. L'invention va être décrite ci-après plus en dé- tail à partir d'un dessin dont la figure représente radiale- ment la vue de la moitié d'un amortisseur d'oscillations de torsion avec une transmission et un dispositif de commande de celle-ci. L'amortisseur d'oscillations de torsion représen- té sur le dessin présente un élément de transmission 1 situé du côté de l'organe d'entraînement se présentant sous la forme d'une masse d'équilibrage 2, qui dispose d'un flasque5 primaire 4 s'étendant radialement vers l'extérieur, qui per- met d'avoir dans sa zone radialement intérieure une liaison de l'élément de transmission 1, situé du côté de l'organe d'entraînement, sur un arbre de vilebrequin 5, représenté en traits et points, d'un organe d'entraînement non représenté,10 tel que par exemple un moteur à combustion interne. La liai- son a lieu à l'aide de moyens de fixation 8, qui passent à travers des ouvertures 7, prévues pour cela dans le flasque primaire 4 et viennent en prise dans l'arbre de vilebrequin 5. Les moyens de fixation 8 sont disposés radialement à l'ex- térieur d'un moyeu primaire 10 du flasque primaire 4, le moyeu primaire 10 entourant un palier radial 11, qui de son côté entoure un moyeu secondaire 12 d'un élément de transmis- sion 14, qui est situé du côté de l'arbre de sortie. Le moyeu primaire 10 fait saillie en direction de l'élément de trans- mission 14, qui est situé du côté de l'arbre de sortie, tan- dis que son moyeu secondaire 12 est orienté en direction de l'élément de transmission 1, qui est situé du côté de l'or- gane d'entraînement. Une bague d'écartement 18 est également maintenue par les moyens de fixation 8, qui a pour rôle d'assurer un palier axial 16 pour avoir l'écartement nécessaire entre les éléments de transmission 1 et 14. Si l'on en revient au flasque primaire 4, celui- ci est constitué dans la zone périphérique avec un appendice axial 20, sur lequel est fixé à son tour une plaque de recou- vrement 22 qui vient en prise radialement vers l'intérieur. Cette plaque de recouvrement délimite en même temps que le flasque primaire 4 respectivement dans le sens axial une chambre à graisse 23, dans laquelle est prévu un dispositif d'amortissement 28, constitué par des accumulateurs d'énergie 26. Les accumulateurs d'énergie 26 peuvent être actionnés par des éléments de commande 25, prévus respectivement du côté de la chambre à graisse sur le flasque primaire 4 et sur la pla- que de recouvrement 22 et prennent appui respectivement à l'autre extrémité sur un disque de moyeu 30, qui fait partie de l'élément de transmission 14, situé du côté de l'arbre de sortie, déjà décrit, et est constitué d'une seule pièce avec5 son moyeu secondaire 12. Ce disque de moyeu 30, qui est relié par des rivets 32 à une masse d'équilibrage 34, située du cô- té de l'arbre de sortie, associée également à l'élément de transmission 14, qui est situé du côté de l'arbre de sortie, est opérationnel en tant que couronne 36 de train planétaire10 37, qui présente en outre au moins une roue planétaire 40 avec une denture 42. Avant de se pencher plus en détail sur le train planétaire 37, on doit encore noter que les deux éléments de transmission 1, 14 peuvent respectivement tourner autour de l'axe central 54 de l'amortisseur d'oscillations de torsion et que la masse d'équilibrage 34, qui est située du côté de l'arbre de sortie, est prévue pour recevoir un em- brayage à friction, qui est constitué d'une manière habi- tuelle et que l'on n'a pas en conséquence représenté. Si l'on en revient au train planétaire 37 il y a lieu de noter que la roue planétaire 40 est disposée sur un tenon 44 d'une bague de palier 62, cette bague de palier 62 fonctionnant comme élément de support 48 de la roue plané- taire. Le tenon de palier 44, qui sert à recevoir la roue planétaire 40, est formé grâce au fait qu'à partir du côté, qui est situé à l'opposé de la roue planétaire 40, il est réalisé un enfoncement 45, qui peut par exemple avoir lieu dans le cadre d'un processus d'emboutissage profond. L'élé- ment de support 48 est par conséquent opérationnel en tant que support 47 du planétaire, tandis que la roue planétaire 40 fonctionne comme élément de transmission 57, situé du côté de l'organe d'entraînement et la couronne de train planétaire 36 fonctionne comme élément 58 d'une transmission 56, situé du côté de l'arbre de sortie. La roue planétaire peut dans ce cas tourner autour d'un axe de rotation 52 du tenon de palier 44. Vu dans le sens axial, un ressort axial 49 prend appui sur le côté de l'élément de support 48, qui est situé à l'opposé de la roue planétaire 40, ressort axial 49 qui fonc- tionne, d'une manière que l'on décrira ultérieurement d'une manière encore plus détaillée, comme une partie d'un élément de commande 60 d'un dispositif de commande 50 pour la trans- mission 56, l'élément de commande 60 présentant comme autre5 partie l'élément de support 48. Le ressort axial 49 est d'une part en appui sur le flasque primaire 4 et d'autre part sur l'élément de support 48. L'élément de support 48 est lui-même monté sur la bague d'écartement 18 déjà mentionnée, et en fait de telle sorte que l'élément de support 48 puisse tour-10 ner librement par rapport à la bague d'écartement 18, qui fonctionne comme bague de palier 62 pour l'élément de support 48, cette possibilité de tourner étant par ailleurs supprimée quand le ressort axial 49 est en appui entraîné par friction. L'amortisseur d'oscillations de torsion fonc- tionne de la manière suivante: Aux basses vitesse de rotation, dans lesquelles il est avantageux d'avoir une accélération des éléments de la transmission 57,58 pour augmenter le moment d'inertie des masses, le ressort axial 49 n'est presque pas déformé de telle sorte qu'il assure une liaison par friction, entre l'élément de support 48 et le flasque primaire 4 et de cette façon l'élément de transmission 1, qui est situé du côté de l'organe d'entraînement. Lorsqu'il se produit des mouvements relatifs des éléments de transmission 1 et 14 l'un par rap- port à l'autre la roue planétaire 40 est en conséquence for- cée de tourner autour de son axe de rotation 52 du fait du mouvement déclenché de cette façon de la couronne de train planétaire 36. Quand la vitesse de rotation augmente le res- sort axial 49 se déforme sous l'action de la force centrifuge de telle sorte que sa dimension axiale diminue, mais que sa dimension radiale augmente. Au total du fait que le ressort axial devient plus plat la force axiale exercée par celui-ci entre le flasque primaire 4 et l'élément de support 48 de- vient plus faible, de telle sorte qu'à partir d'une vitesse de rotation limite, qui peut être déterminée au préalable par la conception du ressort axial 49, ou d'une force centrifuge limite agissant dans le cas de cette vitesse de rotation li- mite, l'élément de support 48 glisse par rapport au flasque primaire 4. Des mouvements relatifs entre les éléments de transmission 1 et 14 ont par suite pour conséquence qu'il n'est pas déclenché de rotation sur la roue planétaire 40 par suite du mouvement relatif. La transmission 56 en conséquence5 ne fonctionne pas en ce qui concerne la production d'un moment d'inertie visiblement additionnel des masses. De cette façon le ressort axial fonctionne, comme on l'a déjà indiqué en tant que partie d'un élément de commande 60 du dispositif de commande 50.10 Il va de soi que l'on peut aussi imaginer d'au- tres formes de réalisation, dans lesquelles on dispose par exemple la roue planétaire 40, bloquée axialement, sur le te- non de palier 44 de l'élément de support 48 et l'on fait cou- lisser ce dernier au moyen d'un dispositif de commande 50,15 qui peut déclencher un mouvement axial relativement grand sur l'élément de support, en cas de besoin dans le sens axial, jusqu'à ce que les dentures 38 et 42 de la couronne de train planétaire 36 et la roue planétaire 40 ne sont plus en prise l'une avec l'autre. On peut par exemple imaginer comme dispo- sitif de commande d'utiliser un vérin, qui soit reçu sur le flasque primaire 4 et vienne en prise de façon solidaire par la tige de son piston sur l'élément de support 48. Dans le cas d'un dispositif de commande 50 de ce type, la condition est par ailleurs que le trajet axial dont dispose l'élément de support 48, soit au moins assez grand pour qu'il corres- ponde à la profondeur d'enfoncement des dentures 38 et 42 les unes dans les autres. L'inconvénient dans le cas d'une forme de réalisation de ce type est d'ailleurs que, au moins en ce qui concerne une denture radiale, la réactivation de la transmission 56 peut poser des problèmes, car le rétablisse- ment de la venue en prise des dentures et de cette façon la transmission des moments au moyen des éléments de transmis- sion 57, 58 a lieu relativement sans transition. Le mode de réalisation décrit en détail auparavant doit en conséquence recevoir la préférence quant à l'efficacité. t! R E V E N D I C A T IONS 1 ) Amortisseur d'oscillations de torsion avec un élément de transmission, qui est situé du côté de l'organe d'entraîne- ment, et avec un élément de transmission, qui peut tourner par rapport au précédent, et qui est situé du côté de l'arbre de sortie, et est relié au moyen d'un dispositif d'amortisse- ment à l'élément de transmission, qui est situé du côté de l'organe d'entraînement, une transmission étant associée à ce dispositif d'amortissement avec au moins un élément de trans-10 mission, situé du côté de l'organe d'entraînement et un élé- ment de transmission situé du côté de l'arbre de sortie, du fait que des oscillations de torsion ont été introduites, peuvent être transmises avec démultiplication au dispositif d'amortissement, caractérisé en ce que la transmission (56) est pourvue d'un dispositif de commande (50), qui sert à séparer l'élément de transmission (57), si- tué du côté de l'organe d'entraînement et l'élément de trans- mission (58), situé du côté de l'arbre de sortie. ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le dispositif de commande (50) présente un élément de com- mande (60), dont le fonctionnement dépend de la force centri- fuge. 3 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que l'élément de commande (60) comprend un ressort axial (49). 4 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendica- tion 2 ou 3, caractérisé en ce que l'on associe à l'élément de commande (60) un élément de sup- port (48) pour l'un (57) des éléments de transmission (57, 58) au moyen duquel on peut supprimer la liaison opération- nelle entre les éléments de transmission (57, 58). ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendica- tion 4, avec au moins une roue planétaire en tant qu'élément de transmission, situé du côté de l'organe d'entraînement, et une couronne de train planétaire en tant qu'élément de trans- mission situé du côté de l'arbre de sortie, caractérisé en ce que l'élément de support (48) présente pour recevoir chaque roue planétaire (40) respectivement un tenon de palier (44). 6 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendica- tion 4 ou 5, caractérisé en ce que l'élément de support (48) entoure en tant que bague de palier (62) l'axe central (54). 7 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendica- tion 5, caractérisé en ce que le tenon de palier (44) est constitué respectivement sous la forme d'un enfoncement (45) à partir du côté, qui est situé à l'opposé de la roue planétaire (40), sur l'élément de support (48). 8 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendica- tion 5, caractérisé en ce que l'élément de support (48) est monté de façon à pouvoir tour- ner sur un élément de réception (64) qui enserre le moyeu primaire (10) de l'élément de transmission (1), qui est situé du côté de l'organe d'entraînement, mais peut être bloqué en rotation par le dispositif de commande (50). 9 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon les revendi- cations 3 et 8, caractérisé en ce que entre le ressort axial (49) de l'élément de commande (50) et l'élément de support (48) fonctionne un entraînement par friction qui provoque le blocage en rotation jusqu'à des con- ditions de fonctionnement, qui peuvent être déterminées au5 préalable. ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendi- cation 4 ou 5, caractérisé en ce que l'élément de support (48) peut exécuter un mouvement dans le sens axial lors du fonctionnement du dispositif de commande (50), mouvement qui est en ce qui concerne son trajet plus grand que la zone de venue en prise des dentures (38, 42) des éléments de transmission (57, 58) dans cette direction.