Brevet FR2806454A1 — publié le 20010921

' La présente invention concerne l'amélioration d'un dispositif destiné à absorber les vibrations de torsion provenant d'une transmission d'un véhicule. Plus particulièrement, la présente invention concerne un ensemble de ressorts de compression, sur lequel se trouve un élément de rouleau, combiné à un plateau d'entraînement, dans lequel l'ensemble de ressorts de compression et l'élément de rouleau interagissent avec le plateau d'entraînement afin d'absorber les vibrations de torsion provenant de la transmission d'un véhicule. Un dispositif d'amortissement par frottement par roulement est ainsi réalisé dans lequel une hystérésis optimale pour un effet d'amortissement est obtenue. Généralement, dans un moteur, la course de détente est seulement une course de sortie et la course d'aspiration. La course de compression et la course d'échappement sont des courses de sortie réduite. Dans la course de détente, un effet de rotation d'un plateau d'entraînement est augmenté et/ou diminué, de sorte que la vitesse du moteur varie périodiquement. Le volant connu est fabriqué afin d'éviter le facteur de variation périodique mentionné ci-dessus de la vitesse du moteur. À savoir, la force d'inertie du volant classique est utilisée pour modifier la force de rotation fluctuante du plateau d'entraînement. La présente invention utilise les effets du plateau d'entraînement et propose et/ou utilise la forme caractéristique de celui-ci dans la présente invention. Spécifiquement, lors de la rotation d'un amortisseur d'un volant d'amortissement des vibrations à deux masses pour véhicules, I'effet d'amortissement des vibrations optimal peut être atteint en réalisant son hystérésis. Les inventeurs ont découvert qu'une courbe de couple idéale est nécessaire pour obtenir l'effet d'absorption de choc du volant à deux masses. Celle-ci peut être obtenue en contrôlant la fonction d'un plateau d'entraînement selon les caractéristiques du moteur et/ou les conditions de déplacement du véhicule. Par conséquent, c'est un objet de l'invention de proposer un volant à deux masses qui absorbe les vibrations de torsion provenant d'une transmission d'un véhicule. C'est un autre objet de l'invention de proposer un volant à deux masses dans lequel le plateau d'entraînement de celui-ci présente une forme caractéristique. C'est encore un autre objet de la présente invention de proposer un volant à deux masses dans lequel la forme caractéristique du plateau d'entraînement interagit avec un ensemble de ressorts de compression. C'est encore un autre objet de l'invention de proposer un volant à deux masses dans lequel l'ensemble de ressorts de compression comprend un rouleau au moins sur l'une de ses extrémités, le rouleau suivant la forme caractéristique du plateau d'entraînement. C'est encore un autre objet de l'invention de proposer un volant à deux masses pour absorber les vibrations de torsion provenant d'une transmission d'un véhicule qui soit facile à fabriquer et simple à utiliser. Ces objets et les autres de l'invention sont atteints en proposant un volant d'amortissement des vibrations à deux masses comprenant un volant à masse primaire et un volant à masse secondaire relié au volant à masse primaire. Un plateau d'entraînement présentant une forme caractéristique est positionné entre le volant à masse primaire et le volant à masse secondaire, le plateau d'entraînement étant mis en rotation en réponse à la rotation du volant à masse primaire. Un ensemble de ressorts est prévu comportant un élément de rouleau à l'une de ses extrémités, l'élément de rouleau étant en contact avec la forme caractéristique du plateau d'entraînement et comprimant l'ensemble de ressorts lors de la rotation du plateau d'entraînement. Le plateau d'entraînement présente la forme d'une hache de sorte que le rouleau de l'ensemble de ressorts roule en contact avec la forme caractéristique du plateau d'entraînement lors de la rotation du plateau d'entraînement et du volant à masse primaire. L'effet de l'ensemble de ressorts et du rouleau contre la forme caractéristique du plateau d'entraînement consiste à amortir les vibrations du volant à deux masses. La présente invention sera mieux comprise à partir de la description détaillée donnée ci-dessous et des dessins joints donnés à titre d'illustration uniquement et, donc, non limitatifs de la présente invention, sur lesquels: la figure 1 est une vue latérale partielle d'un volant à deux masses selon la présente invention; la figure 2 est une vue de face et partiellement en coupe d'un volant à deux masses assemblé selon la présente invention la figure 3 est un plateau d'entraînement du volant à deux masses selon la présente invention; la figure 4a est une vue de dessus du rouleau de la présente invention; la figure 4b est une vue latérale du rouleau de la présente invention; la figure 5a est une vue de face d'une masse primaire du volant à deux masses selon la présente invention la figure 5b est une vue en coupe latérale de la masse primaire du volant à deux masses selon la présente invention la figure 6a est une vue de face d'une masse secondaire du volant à deux masses; la figure 6b est une vue en coupe latérale de la masse secondaire du volant à deux masses selon la présente invention la figure 7 montre la variation de l'accélération angulaire de l'arbre d'entrée de transmission lorsqu'un volant à deux masses est monté et lorsqu'il n'est pas monté; la figure 8 est une hystérésis optimale qui peut être obtenue au moyen du volant à deux masses selon la présente invention. D'autres champs d'application de la présente invention deviendront évidents à la lecture de la description détaillée donnée ci-après. Cependant on doit comprendre que la description détaillée et les exemples spécifiques, bien qu'indiquant des modes de réalisation préférés de l'invention, sont donnés à titre d'illustration uniquement, étant donné que divers changements et modifications compris dans l'esprit et l'étendue de l'invention deviendront évidents aux hommes du métier à la lecture de cette description détaillée. Avec référence d'abord à la figure 1, le volant à deux masses 10 selon la présente invention est montré en vue latérale partielle. La construction générale d'un volant à deux masses est bien connue dans l'art. Par conséquent, les caractéristiques qui sont considérées comme nouvelles et incorporant les nouvelles caractéristiques de la présente invention seront expliquées plus en détail. Le volant à deux masses 10 comprend une masse primaire 12 et une masse secondaire 14, comme montré. La masse primaire 12 et la masse secondaire 14 sont positionnées chacune sur des côtés opposés d'un plateau d'entraînement 16. Un rivet 18, au moins, est utilisé pour réaliser la liaison de la masse primaire 12 et de la masse secondaire 14 avec le plateau d'entraînement 16, cependant, toute liaison adéquate peut être utilisée comme connu dans l'art. Un carter 20 est formé de manière à entourer la masse primaire 12 et, de ce fait, forme un siège ou logement de ressort 22. Le siège de ressort 22 est sensiblement de forme cylindrique afin de correspondre à la forme particulière du ressort utilisé dans la présente invention, mais sa forme n'est pas limitée à une forme cylindrique. L'ensemble de ressorts 24 de la présente invention comprend un ressort principal 26 et un ressort secondaire 28 installé de manière longitudinale à l'intérieur du ressort principal 26. La masse primaire 12 et le carter 20 sont fixés par le rivet 18 comme indiqué et le siège ou logement de ressort 22 formé est rempli d'un lubrifiant 30, tel que de la graisse ou similaire, et ensuite fermé de manière étanche par un bouchon 32. Une surface intérieure de la masse primaire 12 peut être montée contre un limiteur de couple 34, de sorte que le limiteur de couple 34 puisse être mis en oeuvre afin d'atteindre une compression maximum de l'ensemble de ressorts 24 afin de diviser une charge élastique de l'ensemble de ressorts 24. Un flasque de moyeu 36, un roulement à billes 38 et un roulement à aiguilles 40 ne seront pas expliqués en détail étant donné que leurs fonctions sont bien connues. Un élément de rouleau 42 est montré en détail sur les figures 4a et 4b. L'élément de rouleau 42 est monté à l'extrémité de l'ensemble de ressorts 24 et est en prise superficielle avec le plateau d'entraînement 16 comme décrit par la suite. Le principe de fonctionnement de l'invention est tel que, si une fluctuation de couple du moteur est produite, un effet de rotation de la masse primaire 12 est augmenté de sorte que le mouvement de rotation relatif du plateau d'entraînement 16 puisse se produire. Par conséquent, si l'élément de rouleau 42 roule contre le plateau d'entraînement 16, le plateau d'entraînement 16 comprime l'ensemble de ressorts 24 par le moment relatif des ressorts 26, 28. Le point de compressibilité auquel le plateau d'entraînement 16 comprime les ressorts 26, 28 peut changer, et l'élément de rouleau 42 roule sur la surface du plateau d'entraînement 16 afin de s'adapter à ces changements. Alors que le plateau d'entraînement 16 tourne, le volume de compressibilité peut changer. Si la géométrie du plateau d'entraînement 16 change, I'angle de rotation est maintenu, mais le couple accumulé par les ressorts 26, 28 est différent. La figure 2 montre un dessin d'ensemble du volant à deux masses selon la présente invention. L'élément de rouleau 42 est supporté par l'ensemble de ressorts hélicoïdaux de compression 24, de sorte que le ressort principal 24 et le ressort secondaire 26 soient situés à l'extrémité d'une courbure en forme d'arc 44 du plateau d'entraînement 16. La figure 3 montre le plateau d'entraînement du volant à deux masses selon la présente invention. L'extrémité du plateau d'entraînement 16 est supportée par l'élément de rouleau 42 avec un rivet/trou de rivet 46 relié à la masse secondaire 14 qui est fixée à l'extérieur du flasque de moyeu 36 par les roulements à billes 38. La géométrie du plateau d'entraînement 16 est réalisée conformément à une caractéristique de moteur. Il est possible qu'un couple optimal puisse être obtenu. La présente invention utilise la forme en arc 44 du plateau d'entraînement 16, mais il est possible que d'autres formes adéquates puissent être utilisées. Toutes les autres formes adéquates du plateau d'entraînement 16 sont incluses dans l'étendue de l'invention. La figure 4 montre l'élément de rouleau 42 de la présente invention plus en détail. L'élément de rouleau 42 peut être monté sur l'ensemble de ressorts hélicoïdaux de compression 24, comprenant le ressort principal 26 et le ressort hélicoïdal de compression secondaire 28. Le carter 20 enveloppe le plateau d'entraînement 16, et le plateau d'entraînement à inertie 16 est monté avec le ressort principal 26 et le ressort hélicoïdal secondaire 28 qui forment l'ensemble de ressorts hélicoïdaux de compression 24. Les figures 5a et 5b montrent la masse primaire du volant à deux masses. L'un ou l'autre des côtés de la masse primaire peut être équipé d'un ensemble de ressorts hélicoïdaux de compression 24. La masse primaire 12 peut envelopper le plateau d'entraînement 12 conjointement avec le carter 20, et le plateau d'entraînement à inertie 16 est monté avec le ressort principal 26 et le ressort hélicoïdal secondaire 28 qui forment I'ensemble de ressorts hélicoïdaux de compression 24. Les figures 6a et 6b montrent une vue en coupe de la masse secondaire du volant à deux masses. La figure 7 illustre le graphique de la variation de l'accélération angulaire de l'arbre d'entrée lorsqu'un volant à deux masses est monté (ligne 50) et lorsqu'un volant à deux masses n'est pas monté (ligne 52). L'intensité du couple correspond à l'accélération angulaire de l'arbre d'entrée de transmission. L'amortissement des vibrations du volant est connu comme le graphique montrant les fluctuations du couple en fonction du temps lorsque le précédent volant est monté et lorsque le volant à deux masses est monté. Si le volant à deux masses est monté, les vibrations de couple sont beaucoup plus réduites. La figure 8 illustre une hystérésis qui est réalisée au moyen du volant à deux masses selon la présente invention. Spécifiquement, alors que l'angle de vibration augmente, l'intensité du couple peut modifier l'inclinaison de trois niveaux, comprenant un domaine de ralenti, un domaine de déplacement et un domaine de variation de charge. L'hystérésis peut varier en fonction des dimensions et de la géométrie du plateau d'entraînement 16. L'hystérésis précédente du domaine de déplacement est une courbe douce. Par conséquent, la présente invention concerne un volant d'amortissement des vibrations à deux masses qui est capable de jouer un rôle important d'amortissement par la conception d'un dispositif d'amortissement par frottement par roulement. La présente invention comprend un ensemble de ressorts hélicoïdaux de compression, un rouleau et un plateau d'entraînement qui, combinés, sont capables de contrôler une courbe de couple en fonction d'une caractéristique de moteur et/ou d'une condition de déplacement et de tourner au moyen du rouleau 42 prévu en relation avec eux. Par conséquent, lors de la rotation d'un amortisseur d'un volant d'amortissement des vibrations à deux masses pour véhicules, I'effet d'amortissement des vibrations optimal peut être atteint en réalisant aisément une hystérésis optimale. De plus, le coût de fabrication peut être réduit en simplifiant les pièces nécessaires du volant qui est utilisé pour obtenir l'effet d'amortissement des vibrations optimal. Le ressort hélicoïdal de compression est constitué d'un élément élastique, et l'ensemble de ressorts hélicoïdaux de compression double à inertie est rempli d'un lubrifiant, tel que de la graisse, afin d'éviter l'usure de l'ensemble de ressorts. Par conséquent, le rouleau et le guide permettent la compression de l'ensemble de ressorts par la rotation du plateau d'entraînement, et le plateau d'entraînement et le volant à deux masses sont reliés l'un à l'autre par un rivet. Le plateau d'entraînement peut tourner de manière relative par rapport à la masse primaire afin d'obtenir totalement la réduction des chocs de couple du moteur et l'amortissement des vibrations de torsion du moteur vers la transmission du véhicule qui sont les rôles du volant à deux masses. Également, I'ensemble de ressorts hélicoïdaux de compression est supporté par le guide de ressort de sorte que la durabilité, la résistance et la prévention du flambage du ressort puissent être obtenues. Il est possible d'obtenir aisément la courbe de couple du volant à deux masses étant donné la géométrie du plateau d'entraînement et il est également possible de contrôler l'amortissement de l'hystérésis en fonction de la rugosité de la surface d'appui contre le rouleau. L'invention ayant été ainsi décrite, il sera évident que la susdite peut être modifiée de diverses manières. Ces variantes ne doivent pas être considérées comme s'écartant de l'esprit et de l'étendue de l'invention et toutes ces modifications, comme cela sera évident pour les hommes du métier, peuvent être incluses dans l'étendue des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Volant d'amortissement des vibrations à deux masses, comprenant: un volant à masse primaire un volant à masse secondaire relié audit volant à masse primaire; caractérisé en ce qu'il comprend en outre un plateau d'entraînement présentant une forme caractéristique et positionné entre ledit volant à masse primaire et ledit volant à masse secondaire, ledit plateau d'entraînement étant mis en rotation en réponse à la rotation dudit volant à masse primaire; un ensemble de ressorts comportant un élément de rouleau à l'une de ses extrémités, ledit élément de rouleau étant en contact avec la forme caractéristique dudit plateau d'entraînement et comprimant l'ensemble de ressorts lors de la rotation dudit plateau d'entraînement contrôlant librement la courbe de caractéristique de couple du ressort étant donné qu'il présente une forme de cercle ou d'arc. 2. Volant à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit plateau d'entraînement présente la forme d'une hache. 3. Volant à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit plateau d'entraînement présente une forme d'arc. 4. Volant à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble de ressorts comprend un ressort principal et un ressort secondaire logé de manière longitudinale à l'intérieur dudit ressort principal. 5. Volant à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit rouleau comprend au moins un rouleau positionné à une extrémité dudit ensemble de ressorts de manière à être en contact avec la forme caractéristique dudit plateau d'entraînement. 6. Volant à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un logement de guidage pour ledit ensemble de ressorts, ledit logement de guidage empêchant ledit ensemble de ressorts de se déformer pendant les compressions de celui-ci. 7. Volant à deux masses selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend, de plus, un lubrifiant inséré dans ledit logement de guidage, ledit lubrifiant communiquant un effet d'amortissement en assurant le frottement entre ledit logement de guidage et ledit ensemble de ressorts. 8. Volant à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit plateau d'entraînement s'oppose aux chocs de couple d'un moteur afin de tourner de manière régulière du fait de la qualité du limiteur de couple. 9. Volant à deux masses selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une hystérésis dudit volant à deux masses est contrôlée par le contrôle de la rugosité de la surface d'appui dudit plateau d'entraînement et du contact dudit rouleau avec la forme caractéristique dudit plateau d'entraînement. 10. Volant d'amortissement des vibrations à deux masses caractérisé en ce qu'il comprend un volant à masse primaire B monté à l'extérieur d'un flasque de moyeu o le flasque de moyeu est relié à un vilebrequin de moteur; un plateau d'entraînement comportant une tête de rivet et un vilebrequin, ledit plateau d'entraînement étant positionné sur un côté opposé d'une masse primaire et monté à l'extérieur du flasque de moyeu; un carter formé de manière à entourer la masse principale et riveté à ladite masse principale; un ressort principal et un ressort secondaire montés dans un siège de ressort formé entre la masse principale et le carter pour obtenir la durabilité, la résistance et la prévention du flambage, un rouleau monté à une extrémité de l'ensemble de ressorts, ledit rouleau roulant sur la surface du plateau d'entraînement; une masse secondaire reliée au plateau d'entraînement par un rivet/trou de rivet et fixée à l'extérieur du flasque de moyeu par les roulements à billes; et un guide de ressort supportant ledit ressort principal et le ressort secondaire pour permettre à un volant à deux masses d'absorber les vibrations de torsion provenant d'une transmission d'un véhicule.