Brevet FR2903468A1 — publié le 20080111

Domaine de l'invention La présente invention concerne un amortisseur d'oscillations de torsion, notamment un volant d'inertie à deux masses installé entre le moteur à combustion interne et la boîte de vitesses d'un véhicule automobile, comprenant principalement une masse primaire en forme de disque, reliée directement à l'arbre moteur du moteur à combustion interne et d'une masse secondaire en forme de disque, reliée à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses et coaxialement à la masse primaire par un embrayage, la masse primaire et la masse secondaire couplées par plusieurs organes d'amortissement intermédiaires pouvant tourner l'une par rapport à l'autre contre l'action de ces organes d'amortissement, par l'intermédiaire d'un palier réduisant le frottement, installé sur une bride de palier de la masse primaire. Elle concerne notamment d'une façon avantageuse un volant d'inertie à deux masses installé entre le moteur à combustion interne et la boîte de vitesses d'un véhicule automobile. Arrière-plan technologique De façon générale, l'homme du métier dans le domaine de la technique automobile connaît de façon générale le volant d'inertie à deux masses constituant un amortisseur d'oscillations de torsion équipant notamment les véhicules de tourisme pour augmenter le confort de roulage, entre le moteur à combustion interne et la boîte de vitesses. Un tel volant d'inertie à deux masses se compose principalement d'une masse primaire en forme de disque relié à l'arbre du moteur à combus- tion interne et d'une masse secondaire en forme de disque installé coaxialement à la masse primaire et relié par un embrayage à l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Les deux masses sont couplées par plu-sieurs, et en général deux, ressorts hélicoïdaux de compression, cintrés, installés entre les moyens d'amortissement et qui peuvent être tournés contre l'action des moyens d'amortissement par l'intermédiaire d'un palier réduisant le frottement entre une bride de palier et la masse primaire. Lorsque le véhicule fonctionne, la rotation du vilebrequin du moteur entraîne de manière active la masse primaire qui entraîne par l'intermédiaire des éléments d'amortissement, la masse secondaire en-traînant l'arbre d'entrée de la boîte de vitesses. Les éléments 2903468 2 d'amortissement neutralisent les balourds des masses en mouvement de la ligne de transmission créant des irrégularités et les irrégularités de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne résultant des mouvements des pistons. Le palier de rotation lié à l'amortissement par 5 les ressorts de compression en spirale permet aux deux masses de tourner l'une par rapport à l'autre ; les angles d'oscillations maximum qui se produisent pendant le roulage sont seulement d'environ 0,4 de sorte que pendant le fonctionnement normal du véhicule, le palier n'est pratiquement pas sollicité du point de vue dynamique pour une vitesse 10 de rotation relative. Mais au démarrage du véhicule, lorsqu'on a un angle de pivotement oscillant de 60 et ainsi une plus forte torsion de la masse primaire ou de la masse secondaire, la situation est différente. Dans ce cas, un système de palier à très faible frottement, c'est-à-dire avec un 15 très faible coefficient de frottement de préférence REVENDICATIONS 1 ) Amortisseur d'oscillations de torsion, notamment un volant d'inertie à deux masses installé entre le moteur à combustion interne et la boîte de vitesses d'un véhicule automobile, comprenant principalement une masse primaire 4 en forme de disque, reliée directement à l'arbre moteur 2 du moteur à combustion interne et d'une masse secondaire 8 en forme de disque, reliée à l'arbre d'entrée 7 de la boîte de vitesse et coaxialement à la masse primaire 4 par un embrayage 5, la masse primaire 4 et la masse secondaire 8 couplées par plusieurs organes d'amortissement 9 intermédiaires pouvant tourner l'une par rapport à l'autre contre l'action de ces organes d'amortissement 9 par l'intermédiaire d'un palier 11 réduisant le frottement, installé sur une bride de palier 10 de la masse primaire, caractérisé en ce que le palier 11 entre la masse primaire 4 et la masse secondaire 8 est formé à la fois par un palier lisse 12 recevant les forces d'entraînement, radiales, et par un palier à roulement à billes à portée oblique 13 servant à recevoir les forces de fonctionnement axiales, et dont les organes de roulement 18 passant dans les chemins de circulation 16, 17 en forme de gorges de la bague intérieure et de la bague extérieure 14, 15 du palier, ont une forme de base sphérique avec deux surfaces latérales 19, 20, parallèles, symétriques, aplaties, et dont l'espace intermédiaire de chaque côté des organes de roulement 18, entre les bagues de palier 14, 15 réalisé comme chambres à graisse 21 est plus grand que pour un palier à billes de dimensions identiques du fait de l'encombrement réduit des organes de roulement 18. 2 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de roulement 18 en forme de billes, guidés de préférence dans une cage en matière plastique 22 du roulement à billes à portée oblique (13), ont de préférence une largeur comprise entre leur surface latérale (19, 20) représentant entre 60 % et 70 % du diamètre de leur forme de billes de base et dans les surfaces latérales 19, 20, aplaties, augmentent en même temps la chambre à graisse 21 dans l'espace in- 2903468 21 termédiaire entre les bagues de palier 14, 15 d'environ 20 % jusqu'à 30 % par rapport à un palier à billes de dimensions identiques. 3 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon la revendication 2, 5 caractérisé en ce que la chambre à graisse 21 du palier à roulement à billes à portée oblique 13 installée entre les bagues de palier 14, 15, est délimitée par un boîtier 23 complétant, suivant une forme rectangulaire, la section des contours extérieurs des deux bagues de palier 14, 15, ce boîtier étant 10 formé d'une première bague de boîtier 24 constituée par un profil essentiellement en U, avec une branche de profil longue et une branche de profil courte 25, 26, et d'une seconde bague de boîtier 27 essentiellement en forme de profil en L avec une branche axiale et une branche radiale 28, 29. 15 4 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bague de palier extérieure 15 du palier à roulement à billes à portée oblique 13 est enfoncée dans la première bague de boîtier 24 pour que 20 sa branche de profil, longue, 25 entourant la surface-enveloppe extérieure de la bague de palier extérieure 15 couvre par son extrémité libre la bague de palier intérieure 14 en étant écartée radialement et dont la branche de profil courte 26 est écartée axialement par rapport à un côté axial 30 de la bague de palier intérieure 14 et radialement par rapport à 25 la bride de palier 10 de la masse primaire 4. 5 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon la revendication 3, caractérisé en ce que la seconde bague de palier 27 est enfoncée par sa branche axiale 28 30 contre le côté intérieur de la branche de profil longue 25 de la première bague de boîtier 24 pour que sa branche radiale 29, soit écartée radialement dans un plan radial avec l'autre côté axial 31 de la bague de palier intérieure 14 en regard du côté extérieur de la bague de palier intérieure 14 du palier à roulement à billes à portée oblique 13. 35 2903468 22 6 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon la revendication 3, caractérisé en ce que la chambre à graisse 21 du palier à roulement à billes à portée oblique 13 est fermée de manière étanche par des éléments d'étanchéité à inter- 5 valle ou des joints à labyrinthe 33, 34 et/ou des éléments d'étanchéité distincts, entre la branche de profil courte 26 de la première bague de boîtier 24 et la bague palier 14 contre la masse primaire ainsi qu'entre la branche radiale 29 de la seconde bague de boîtier 27 et le côté extérieur 32 de la bague de palier intérieure 14. 10 7 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon la revendication 6, caractérisé en ce que le joint à intervalle ou labyrinthe 33 entre la branche radiale 29 de la seconde bague de boîtier 27 et le côté extérieur 32 de la bague de palier 15 intérieure 14 de la branche radiale 29 de la seconde bague de boîtier 27 comporte un coude 35 supplémentaire, parallèle à la branche axiale 28 de la seconde bague de palier 27, ce coude pénétrant dans une gorge angulaire 36 supplémentaire dans le côté extérieur 32 de la bague de palier intérieure 14. 20 8 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments d'étanchéité distincts sont des anneaux d'étanchéité à lèvres 37, 38 fixés de préférence à la branche radiale 29 de la seconde 25 bague de boîtier 27 et/ou à la branche de profil, courte, 26 de la première bague de boîtier 24 ou entre la branche radiale 29 de la seconde bague de boîtier 27 et le côté extérieur 32 de la bague de boîtier intérieure 14 ainsi qu'entre les branches de profil courtes 26 de la première bague de boîtier 24 et la bride de palier 10 de la masse primaire 4 sous 30 de bague en non-tissé 39, 40. 9 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' à la fois la bague de palier intérieure 14 et aussi la bague de palier exté- 35 rieure 15 du palier à roulement à billes à portée oblique 13 sont réali- 2903468 23 sées en une seule pièce avec des segments de boîtier 41, 42, 43, 44, de part et d'autre des chemins de circulation 16, 17, des organes de roulement 18 et dont les zones d'extrémité 45, 46, 47, 48 sont rendues étanches l'une par rapport à l'autre et qui, avec les bagues de palier 14, 5 15 forment un boîtier de palier 49 délimitant la chambre à graisse 21 entre les bagues de palier 14, 15. 10 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon la revendication 9, caractérisé en ce que 10 les segments de boîtier 41, 42, 43, 44 des deux bagues de palier 14, 15 dont directement rendus étanches l'un par rapport à l'autre en ce que les segments d'extrémité 47, 48 des segments de boîtier 43, 44 de la bague de palier extérieur 15 sont réalisés des deux côtés sous forme de repliages s'appliquant chaque fois en surface contre la zone d'extrémité 15 35, 46 du segment de boîtier 41, 42 en regard de la bague de palier intérieure 14, zone d'extrémité 45, 46 qui est d'un côté également sertie et de l'autre engagée en profondeur, et forme avec la bague de palier, un joint à intervalle 50, 51. 20 11 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon la revendication 9, caractérisé en ce que les segments de boîtier 42, 44 des deux bagues de palier 14, 15 des chemins de circulation 16, 17 sont appliqués l'un contre l'autre à angle droit par leur zone d'extrémité 46, 48 et sont directement rendus étan- 25 ches l'un par rapport à l'autre par un joint à intervalle 51 alors que d'autre part une bague de fermeture 52 supplémentaire est enfoncée dans la zone d'extrémité 47 du segment de boîtier 43 au niveau de la bague de palier extérieure 15 et forme également un joint à intervalle 20 au niveau de la bague de palier intérieure 14, par rapport à la zone 30 d'extrémité 45 repliée appartenant au segment de boîtier 41 opposé. 12 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon la revendication 9, caractérisé en ce qu' une bague de fermeture 53 est enfoncée d'un côté dans la zone 35 d'extrémité 47 du segment de boîtier 43 de la bague de palier extérieure 2903468 24 15, en formant avec la zone d'extrémité 45 repliée du segment de boîtier 41 opposé, au niveau de la bague de palier intérieure 14, un joint à intervalle 50 alors que d'autre part une autre bague de fermeture 54 est engagée de force sur la zone d'extrémité 48 repliée du segment de bol- 5 tier 44 de la bague de palier extérieure 15, cette bague de fermeture 54 formant un joint à intervalle 51avec la zone d'extrémité 46 décolletée du segment de boitier 42 opposé de la bague de palier intérieur 14. 13 ) Amortisseur d'oscillations en torsion selon les revendications 3 10 et 9, caractérisé en ce que les bagues 14, 15 du palier à roulement à billes à portée oblique 13 et les bagues 24, 27 de son boîtier 23 ainsi que les bagues de palier 14, 15 formées sur les segments de boîtier 41, 42, 43, 44 de part et d'autre des 15 chemins de circulation 16 du palier à roulement à billes à portée oblique 13 et ces bagues de fermeture supplémentaires 51, 53, 54 sont fa-briquées par usinage avec enlèvement de copeaux et/ou sans enlèvement de copeaux et le cas échéant ont subi une finition et un traitement thermique. 20 25