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Amortisseur de vibrations de torsion et son procédé de fabrication
La présente invention concerne un amortisseur de vibrations de torsion, ainsi qu'un procédé pour sa fabrication. Des amortisseurs de vibrations de torsion servent à amortir les vibrations torsionnelles, notamment dans des chaînes d'entraînement, et sont généralement constitués d'au moins une masse primaire et d'une masse secondaire qui sont montées à rotation relative. De plus, ces amortisseurs de vibrations de torsion présentent généralement des dispositifs d'amortissement, comme des éléments de friction ou un amortissement hydraulique, qui s'opposent au mouvement de rotation relative de la masse primaire et de la masse secondaire.
Selon la configuration concrète, des éléments élastiques ou analogues peuvent être en outre prévus, afin soit d'exercer une influence appropriée sur la caractéristique d'amortissement, soit de produire un rappel de la position de rotation relative de la masse primaire et de la masse secondaire en cas de charge nulle.
L'invention concerne notamment des amortisseurs de vibrations de torsion qui peuvent être utilisés dans une chaîne d'entraînement d'un véhicule automobile. Dans de tels amortisseurs de vibrations de torsion, une des deux masses, généralement la masse primaire, est reliée à l'entraînement du véhicule ou encore à un moteur thermique. Les forces d'entraînement sont transmises par l'intermédiaire de l'autre masse, donc généralement la masse secondaire. L'invention concerne notamment des amortisseurs de vibrations de torsion pour lesquels un accouplement, notamment un accouplement à friction, est prévu du côté mené. La masse menée notamment, par exemple la masse secondaire, peut ici faire partie de l'accouplement à friction.
La présente invention a pour but de fournir un amortisseur de vibrations de torsion qui soit d'une construction relativement simple, tout en pouvant être utilisé de façon fiable pendant une très longue durée. L'invention a également pour but de fournir un procédé pour sa fabrication.
Afin d'atteindre ce but, l'invention propose un amortisseur de vibrations de torsion qui est constitué d'au moins une masse primaire et d'une masse secondaire qui sont montées mobiles en rotation l'une par rapport à l'autre au moyen d'au moins un palier lisse. Un tel palier
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lisse est d'une construction relativement simple et peut être monté relativement simplement lors de la fabrication de l'amortisseur.
De préférence, il est prévu au moins un palier lisse lubrifié à sec, supprimant ainsi une consommation imprévisible de lubrifiant pendant la durée de vie de l'amortisseur de vibrations de torsion. On peut ainsi considérablement augmenter la fiabilité de l'amortisseur.
L'utilisation d'un palier lisse lubrifié à sec permet en outre de renoncer à l'étape de lubrification lors de la fabrication de l'amortisseur.
Un tel palier lisse peut être réalisé d'une manière particulièrement simple s'il comprend au moins un sous-ensemble en matière plastique. Un tel sous-ensemble, constitué de matière plastique, peut ainsi être directement réalisé par injection ou encore par moulage par injection. D'une part, on peut injecter un tel sous-ensemble directement sur la masse primaire ou secondaire. D'autre part, on peut aussi réaliser un tel sous-ensemble sous forme de pièce séparée et, au cours d'une étape de positionnement, le positionner correctement sur la masse primaire ou secondaire.
Des matières plastiques autolubrifiants, tels que du téflon ou analogues, conviennent notamment ici.
Le palier lisse présentera des propriétés particulièrement constantes s'il comprend au moins un sous-ensemble entièrement en matière plastique injectée. Avec un tel agencement, on n'a pas à craindre de séparation des différentes phases de ce sous-ensemble pendant la durée de vie de l'amortisseur de vibrations de torsion.
Toutefois, selon les exigences d'épaisseur du sousensemble en matière plastique utilisé pour le palier lisse, ce sousensemble peut aussi présenter un assemblage métal-plastique, ce qui permet d'adapter la stabilité de ce sous-ensemble d'une manière appropriée. De plus, un tel sous-ensemble se distingue par une stabilité thermique extrêmement élevée.
De préférence, le palier lisse comprend au moins un coussinet à collet à profil en L. Un tel coussinet à collet est à même de fournir à la fois un palier radial et un palier axial actif dans une direction axiale. Un tel agencement permet ainsi de fournir avec un seul sousensemble deux des trois composantes de palier nécessaires.
Afin de recevoir les forces axiales agissant dans l'autre
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direction axiale, on peut utiliser par exemple une bague de palier s'étendant en direction radiale. D'autre part, le palier lisse peut aussi comprendre deux coussinets à collet à profil en L, les branches orientées radialement des coussinets à collet à profil en L servant respectivement de palier dans une des deux directions axiales.
Au lieu d'utiliser deux coussinets à collet à profil en L, on peut aussi utiliser un coussinet pourvu de deux collets, ces deux collets servant de préférence à recevoir les forces axiales.
De tels coussinets à collet à profil en L peuvent être par exemple directement fabriqués par injection. Le collet est ainsi directement formé. Selon le choix de la matière plastique utilisée, notamment en cas d'utilisation d'un assemblage métal-plastique, le collet peut être aussi formé par un processus de déformation ultérieur. Pour la fabrication, il est alors avantageux qu'un tel collet soit formé avant la fixation en position du coussinet à collet correspondant sur la masse primaire ou secondaire.
Si l'on utilise pour l'amortisseur de vibrations de torsion un coussinet pourvu de deux collets, on peut alors prévoir, pour un sousensemble à utiliser comme coussinet et donc doté d'un collet préalablement formé, une partie dépassante qui est dimensionnée de façon à pouvoir former à partir d'elle un second collet lorsque le sousensemble est adéquatement positionné sur la masse primaire ou secondaire. Un tel second collet peut être par exemple réalisé par un processus de mise en forme.
Lors de la fabrication de l'amortisseur de vibrations de torsion, il faut noter qu'on doit d'abord positionner le sous-ensemble à utiliser comme palier lisse soit sur la masse primaire, soit sur la masse secondaire, avant d'assembler à rotation relative la masse primaire et la masse secondaire. Selon le cas d'application concret, il peut être ici avantageux que ce sous-ensemble soit fixé en position sur la masse primaire ou secondaire, après avoir été adéquatement positionné. Cette fixation en position garantit que le sous-ensemble servant de palier lisse est fixement assemblé à la masse primaire ou secondaire, et donc que, conformément au mouvement de rotation entre la masse primaire ou secondaire, il se trouve en contact à rotation avec l'autre de ces deux masses.
Avec un tel agencement, la face de glissement du palier lisse
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est donc définie avec précision.
Une telle fixation en position peut être assurée, par exemple, par un pressage sur la masse primaire ou secondaire du sousensemble servant de palier lisse.
Afin de pouvoir faire face de façon simple à une sollicitation thermique du palier lisse, au moins un corps de palier du palier lisse peut présenter au moins une fente. Une telle fente peut, par exemple, s'étendre axialement et pointer en direction radiale. Une telle fente convient ainsi pour des régions s'étendant radialement du corps de palier qui font le tour de la circonférence, comme par exemple le collet décrit plus haut. Une telle fente permet en outre de réaliser directement la mise en forme qui doit éventuellement être utilisée pendant la fabrication de l'amortisseur de vibrations de torsion. On peut également prévoir une fente s'étendant radialement et pointant en direction axiale.
Une telle fente peut être prévue dans des régions du genre coussinet du corps de palier, donc dans des régions s'étendant axialement autour de l'axe principal de l'amortisseur de vibrations de torsion. Une telle fente permet une dilatation thermique du corps de palier en direction circonférentielle, de sorte que le diamètre du palier ne se modifie pas sous l'influence de la chaleur, ou ne se modifie que de façon insignifiante. De tettes fentes peuvent aussi traverser totalement le corps de palier correspondant, de sorte que ce dernier est formé de deux sous-ensembles séparés.
Dans le présent contexte, l'expression s'étendant désigne la direction de la fente selon laquelle cette dernière traverse le corps de palier respectif dans la direction de l'épaisseur du corps de palier, tandis que le terme direction désigne la direction le long de laquelle s'étend la fente sur la surface du corps de palier.
De plus, au moins un corps de palier du palier lisse peut présenter une fente pointant en direction circonférentielle qui, selon la forme du corps de palier-direction de développement radiale ou axiales'étend axialement ou radialement.
Afin que le palier lisse selon l'invention soit réalisé avec une précision suffisante même en cas de fabrication relativement imprécise, ou encore grevée de tolérances relativement importantes, de la masse primaire, de la masse secondaire ou encore d'au moins un des sousensembles du palier lisse, il est avantageux qu'au moins une face de
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glissement du palier lisse soit calibrée. Cette rectification sert à définir avec précision le diamètre de glissement au moins d'un sous-ensemble du palier lisse, ce diamètre défini de glissement étant ainsi, de préférence, adapté à un diamètre de glissement existant d'un autre sousensemble. Le sous-ensemble ainsi adapté peut être prévu, par exemple, sur la masse secondaire ou sur la masse primaire.
On peut également définir d'une manière correspondante le diamètre de glissement d'un sous-ensemble en matière plastique ou encore d'un sous-ensemble lubrifié à sec du palier lisse.
La rectification de la face de glissement peut s'effectuer par exemple au moyen d'un mandrin qui, au cours d'une étape de travail, calibre l'ensemble de la face de glissement de la façon souhaitée. De plus, on peut aussi effectuer le calibrage au moyen d'une rectification, notamment d'une rectification par enlèvement de matière, par exemple par usinage au tour.
Le processus de calibrage peut s'effectuer avant ou après une fixation en position ou encore un rabattement du palier lisse. Si le processus de calibrage s'effectue avant le rabattement ou la fixation en position, on peut alors prévoir à la suite du calibrage une protection ou encore un mandrin très précisément dimensionné pour la pièce calibrée, de sorte que cette pièce est moins affectée par le processus consécutif de rabattement ou de fixation en position. On peut ainsi minimiser notamment des effets élastiques qui peuvent apparaître lors d'un rabattement. D'autre part, le calibrage sera plus précis s'il ne s'effectue qu'après les autres opérations d'usinage, notamment après une fixation en position ou un rabattement. En cas d'exigences très sévères de précision, on peut aussi effectuer le calibrage à la fois avant et après ces autres opérations.
Le palier lisse pourra être réalisé de façon constante avec une sollicitation relativement faible pendant une très grande durée de vie s'il est disposé le plus possible radialement à l'extérieur, du moins radialement à l'extérieur des moyens de fixation par lesquels la masse primaire est assemblée à un entraînement. Une telle disposition permet, d'une manière étonnante, d'utiliser pour le palier lisse des matériaux relativement économiques, de sorte que les coûts pour le palier lisse restent dans des limites raisonnables malgré la consommation
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globalement accrue de matériau du fait des faces circonférentielles respectives relativement grandes.
D'autre part, les propriétés de marche à vide de l'amortisseur de vibrations de torsion selon l'invention peuvent être améliorées si le palier lisse se trouve radialement à l'intérieur des moyens de fixation par lesquels la masse primaire est assemblée à un entraînement. Avec une telle disposition, la superficie totale des surfaces glissant l'une sur l'autre est très faible, de sorte que la friction superficielle correspondante est également faible. C'est notamment important pour des processus de marche à vide, tels qu'ils apparaissent lorsque l'accouplement est ouvert, car avec de tels agencements, des forces relativement faibles agissent sur le palier et la friction superficielle existante a une influence importante sur les propriétés de l'amortisseur de vibrations de torsion.
Il est particulièrement avantageux que le palier lisse présente deux paliers partiels, un premier palier partiel étant disposé radialement à l'intérieur des moyens de fixation et un second palier partiel radialement à l'extérieur des moyens de fixation. Avec un tel agencement, on peut optimiser à dessein des problématiques contradictoires pour les paliers partiels respectifs. On peut ainsi fournir un palier dont le montage est relativement simple du fait des sousensembles séparés, la marge d'abaissement des coûts de fabrication augmentant alors d'une façon inattendue.
On peut ainsi, par exemple, fabriquer les deux paliers partiels à partir d'une unique ébauche en forme de disque, puisque ces paliers présentent des diamètres différents. En d'autres termes, le résidu situé à l'intérieur qui est produit lors de la fabrication du sous-ensemble radialement extérieur par un processus de découpage ou analogue peut être utilisé pour fabriquer le sous-ensemble radialement intérieur. Cette réduction de la consommation de matériau permet d'effectuer des économies.
De préférence, le palier partiel radialement intérieur comprend un palier radial. Un tel palier radial n'est soumis, du fait de l'agencement essentiellement symétrique en rotation de l'amortisseur de vibrations de torsion, qu'à de relativement faibles forces orientées radialement, de sorte que la pression superficielle relativement élevée en
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cet endroit n'a pas d'importance. Cet agencement permet cependant une friction totale relativement faible du fait des petites faces de glissement, de sorte que les propriétés de marche à vide de l'amortisseur de vibrations de torsion en sont favorablement influencées.
De préférence, le second palier partiel, qui est disposé radialement à l'extérieur des moyens de fixation, comprend un palier axial destiné à recevoir des forces accélérant la masse primaire et la masse secondaire axialement en éloignement l'une de l'autre. De telles forces apparaissent dans une mesure accrue, pour des amortisseurs de vibrations de torsion utilisés conjointement avec des accouplements, uniquement à l'état désaccouplé. Mais dans cet état, une grande friction superficielle n'est que d'une importance secondaire, car la chaîne d'entraînement est brisée lorsque l'accouplement est ouvert. Lorsque l'accouplement est fermé, ce palier axial est déchargé, de sorte que sa friction superficielle relativement élevée, qui est toutefois globalement très faible du fait du déchargement, a des effets'néfastes insignifiants.
Du fait de la sollicitation globalement faible, ce palier peut être choisi, pour une même longévité, relativement économique.
Afin de garantir un montage fiable de la masse primaire et de la masse secondaire, un amortisseur de vibrations de torsion doit présenter en outre encore un palier axial, destiné à recevoir des forces accélérant la masse primaire et la masse secondaire axialement en rapprochement l'une de l'autre. Selon le bilan concret de forces, il peut être avantageux de disposer ce palier axial soit radialement à l'intérieur, soit radialement à l'extérieur des moyens de fixation.
La séparation du palier lisse en au moins deux paliers partiels, respectivement disposés radialement à l'extérieur ou à l'intérieur des moyens de fixation, permet en outre à l'amortisseur de vibrations de torsion selon l'invention d'être construit relativement étroit en direction axiale, car les paliers partiels peuvent être disposés radialement en chevauchement.
On comprendra que, dans le présent contexte, la masse primaire et/ou la masse secondaire peuvent aussi être constituées de plusieurs sous-ensembles. De plus, la présente invention n'est pas limitée à des amortisseurs de vibrations de torsion qui utilisent explicitement des masses d'inertie pour l'amortissement des vibrations
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torsionnelles. Au contraire, l'invention peut être appliquée à tous les amortisseurs de vibrations de torsion dans lesquels deux sousensembles montés à rotation relative interagissent pour amortir des vibrations torsionnelles.
D'autres caractéristiques, avantages et objectifs de la présente invention seront expliqués à l'aide de la description qui suit des dessins annexés, qui représentent à titre d'exemple trois amortisseurs de vibrations de torsion et dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe d'un premier amortisseur de vibrations de torsion, la figure 2a est une vue en coupe d'un deuxième amortisseur de vibrations de torsion, la figure 2b est une vue en coupe d'un mandrin de calibrage, et la figure 3 est une vue en coupe d'un troisième amortisseur de vibrations de torsion.
Les amortisseurs de vibrations de torsion représentés sur les figures comprennent chacun une masse primaire 1 et une masse secondaire 2, qui sont assemblées à rotation relative au moyen d'un palier lisse 3. La masse primaire 1 peut être assemblée à un entraînement, par exemple un moteur thermique de véhicule automobile, au moyen d'une vis 9 (représentée uniquement sur la figure 3) qui traverse la masse primaire 1 par un perçage 11 (référencé uniquement sur les figures 1 et 2a). Chacune des masses primaires 1 est pourvue d'une couronne de démarreur 12, qui peut être reliée fonctionnelle ment au démarreur d'un véhicule automobile.
Dans les exemples représentés de réalisation, la masse primaire 1 et la masse secondaire 2 sont reliées fonctionnellement au moyen d'un ensemble 13 de ressort et de piston pousseur, qui s'oppose tant élastiquement que par friction à la rotation relative des deux masses 1,2. L'espace comportant l'ensemble 13 est étanché vers l'extérieur par un arrangement de joint d'étanchéité 14.
Comme le montre schématiquement la figure 3, la masse secondaire 2 peut être assemblée à un carter 15 d'un accouplement, qui permet au choix de réaliser ou d'interrompre un chemin de force vers un disque de friction 16.
Les exemples de réalisation représentés sur les figures 1 et 2a présentent une masse primaire 1 qui comprend deux sous-ensembles
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partiels l'et 1", qui forment une coquille de support essentiellement en forme de U pour la masse secondaire 2.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, deux coussinets 4 et 5, qui présentent une section essentiellement à profil en L, sont disposés dans la coquille de support. Ce palier lisse présente ainsi une fente s'étendant radialement, pointant en direction circonférentielle, dans laquelle les coussinets 4 et 5 peuvent se dilater thermiquement. Dans cet exemple de réalisation de la figure 1, les coussinets 4 et 5 sont préalablement réalisés par injection de matière plastique, puis emmanchés sur la masse secondaire 2. On effectue ensuite une rectification par enlèvement de matière des faces de glissement des coussinets 4 et 5, de sorte que ces derniers peuvent être placés avec une tolérance appropriée entre les sous-ensembles l'et 1" de la masse primaire 1.
La forme de réalisation selon la figure 2a présente un coussinet 6 réalisé d'un seul tenant. Ce dernier comprend deux collets 7 et 8, qui assurent un guidage axial. Des fentes longitudinales, donc des fentes s'étendant axialement et pointant en direction radiale, sont prévues dans les collets 7 et 8. Le coussinet 6 est constitué d'un assemblage métal-plastique et est, lors du montage, initialement réalisé en tant que sous-ensemble en L, avec le seul collet 7. De plus, à cette étape de la fabrication, il est prévu une partie dépassante qui est dimensionnée de façon à pouvoir être fléchie pour former le second collet 8. Le coussinet 6 ainsi préparé est emboîté dans le perçage central de la masse secondaire 2, et ainsi adéquatement positionné.
En fléchissant la partie dépassante pour former le collet 8, le coussinet 6 est fixé en position sur la masse secondaire 2. Les fentes facilitent ici le fléchissement et empêchent la destruction du matériau. Dans cet exemple de réalisation, le côté intérieur radial du coussinet 6 est ensuite amené par enlèvement de matière à la dimension de la face d'appui du sous-ensemble l'qui est tournée radialement vers l'extérieur. On peut également entreprendre cette étape d'usinage par enlèvement de matière sur la face d'appui du sous-ensemble 1"qui est tournée radialement vers l'extérieur.
Selon un autre procédé de fabrication pour la forme de réalisation selon la figure 2a, on utilise pour le calibrage un mandrin 20
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représenté sur la figure 2b. Ce dernier est poussé dans la direction de la flèche à travers le coussinet 6. C'est d'abord une région d'application 23 qui traverse le coussinet 6, région qui présente une région partielle en forme d'enveloppe sphérique. La région d'application 23 garantit un guidage correct du mandrin 20. Tandis que le mandrin 20 continue à être poussé dans le coussinet 6, une région de calibrage 22 arrive ensuite en application, région qui présente un diamètre de calibrage et qui élargit le coussinet 6 au diamètre nominal. La longueur de la région de calibrage 22 est inférieure à 10%, de préférence inférieure à 8% ou encore à 5%, du diamètre de calibrage ou encore nominal.
Pour un diamètre nominal de 100 mm, la longueur de la région de calibrage 22 peut être par exemple de 2 mm. La région de calibrage 22 est suivie d'une région d'arrêt 21.
Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 3, tant la masse primaire 1 que la masse secondaire 2 sont respectivement constituées de deux sous-ensembles 1', 1"ou 2', 2". De plus, le palier lisse 3 est formé par deux paliers partiels 4,10. Dans cet exemple de réalisation, on utilise-comme expliqué ci-dessous-des épaisseurs de matériaux différentes. Mais on peut aussi envisager de fabriquer ces paliers partiels 4,10 à partir d'une unique ébauche.
Le palier partiel 4 se situe radialement à l'intérieur des vis de fixation 9 et est réalisé essentiellement à profil en L. Lors du montage, il est pressé dans le coude du sous-ensemble 1". Le palier partiel 10, qui s'oppose aux forces qui écartent axialement l'une de l'autre la masse primaire 1 et la masse secondaire 2, est injecté sur le sous-ensemble 1" et ainsi fixé en position sur ce dernier. Pour le montage, on pose maintenant d'abord le sous-ensemble 1" sur le sous-ensemble 2".
Ensuite, au cours d'une étape de mesurage, on détermine la position résultante des faces de glissement du sous-ensemble 2'par rapport au coussinet 4. Ensuite, au cours d'une étape de traitement par enlèvement de matière, on rectifie ces faces de glissement, par usinage au tour, de façon que lors de l'assemblage des sous-ensembles 2'et 2", le sousensemble 1"soit monté avec la tolérance nécessaire. Comme on peut immédiatement le constater, cette forme de réalisation est de construction relativement étroite, car des parties du palier 3, à savoir l'appui radial assuré par le coussinet du palier partiel 4, ainsi que le palier
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partiel 10 agissant axialement, sont disposées axialement à la même hauteur.
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Torsional vibration damper and method of making the same
The present invention relates to a torsional vibration damper, as well as a method for its manufacture. Torsional vibration dampers are used to dampen torsional vibrations, in particular in drive chains, and generally consist of at least one primary mass and one secondary mass which are mounted in relative rotation. In addition, these torsional vibration dampers generally have damping devices, such as friction elements or hydraulic damping, which oppose the relative rotational movement of the primary mass and the secondary mass.
Depending on the concrete configuration, elastic elements or the like may also be provided, in order either to exert an appropriate influence on the damping characteristic, or to produce a reminder of the relative rotational position of the primary mass and the mass secondary in case of zero load.
The invention relates in particular to torsional vibration dampers which can be used in a drive chain of a motor vehicle. In such torsional vibration dampers, one of the two masses, generally the primary mass, is connected to the drive of the vehicle or to a heat engine. The driving forces are transmitted via the other mass, therefore generally the secondary mass. The invention relates in particular to torsional vibration dampers for which a coupling, in particular a friction coupling, is provided on the driven side. The driven mass in particular, for example the secondary mass, can here form part of the friction coupling.
The present invention aims to provide a torsional vibration damper which is of a relatively simple construction, while being able to be used reliably for a very long time. The invention also aims to provide a method for its manufacture.
In order to achieve this object, the invention provides a torsional vibration damper which consists of at least one primary mass and one secondary mass which are mounted so as to be able to rotate relative to one another by means of at least one plain bearing. Such a level
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Smooth is of relatively simple construction and can be mounted relatively simply during the manufacture of the shock absorber.
Preferably, at least one dry-lubricated plain bearing is provided, thereby eliminating unpredictable consumption of lubricant during the lifetime of the torsional vibration damper. The reliability of the shock absorber can thus be considerably increased.
The use of a dry lubricated plain bearing also makes it possible to dispense with the lubrication step during the manufacture of the shock absorber.
Such a plain bearing can be made in a particularly simple manner if it comprises at least one plastic sub-assembly. Such a subassembly, made of plastic, can thus be produced directly by injection or by injection molding. On the one hand, one can inject such a sub-assembly directly onto the primary or secondary mass. On the other hand, such a sub-assembly can also be produced in the form of a separate part and, during a positioning step, position it correctly on the primary or secondary mass.
Self-lubricating plastics, such as Teflon or the like, are particularly suitable here.
The plain bearing will have particularly constant properties if it includes at least one sub-assembly made entirely of injected plastic. With such an arrangement, there is no fear of separation of the different phases of this sub-assembly during the life of the torsional vibration damper.
However, depending on the thickness requirements of the plastic sub-assembly used for the plain bearing, this sub-assembly may also have a metal-plastic assembly, which makes it possible to adapt the stability of this sub-assembly in an appropriate manner. In addition, such a sub-assembly is distinguished by an extremely high thermal stability.
Preferably, the plain bearing comprises at least one collar bushing with an L-profile. Such a bushing collar is capable of providing both a radial bearing and an axial bearing active in an axial direction. Such an arrangement thus makes it possible to supply, with a single subset, two of the three necessary bearing components.
In order to receive the axial forces acting in the other
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axial direction, one can use for example a bearing ring extending in the radial direction. On the other hand, the plain bearing can also comprise two L-profile collar bearings, the radially oriented branches of L-profile collar bearings serving respectively as bearings in one of the two axial directions.
Instead of using two L-shaped flange bearings, it is also possible to use a bearing provided with two flanges, these two flanges preferably serving to receive the axial forces.
Such L-profile collar bearings can, for example, be directly manufactured by injection. The collar is thus directly formed. Depending on the choice of plastic used, in particular when using a metal-plastic assembly, the collar can also be formed by a subsequent deformation process. For manufacturing, it is then advantageous for such a collar to be formed before the corresponding collar cushion is fixed in position on the primary or secondary mass.
If a cushion provided with two collars is used for the torsional vibration damper, it is then possible to provide, for a subassembly to be used as a cushion and therefore provided with a previously formed collar, an protruding part which is dimensioned so to be able to form from it a second collar when the subassembly is properly positioned on the primary or secondary mass. Such a second collar can for example be produced by a shaping process.
When manufacturing the torsional vibration damper, it should be noted that the subassembly to be used as a plain bearing must first be positioned either on the primary mass or on the secondary mass, before assembling relative rotation of the primary mass and the secondary mass. Depending on the specific application, it may be advantageous here for this sub-assembly to be fixed in position on the primary or secondary mass, after having been properly positioned. This fixing in position guarantees that the sub-assembly serving as a plain bearing is fixedly assembled to the primary or secondary mass, and therefore that, in accordance with the rotational movement between the primary or secondary mass, it is in rotational contact with the other of these two masses.
With such an arrangement, the sliding face of the plain bearing
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is therefore precisely defined.
Such fixing in position can be ensured, for example, by pressing on the primary or secondary mass of the subassembly serving as a plain bearing.
In order to be able to cope in a simple manner with a thermal stress on the plain bearing, at least one bearing body of the plain bearing may have at least one slot. Such a slot can, for example, extend axially and point in the radial direction. Such a slot is thus suitable for regions extending radially from the bearing body which go around the circumference, such as for example the collar described above. Such a slot also makes it possible to directly carry out the shaping which may possibly be used during the manufacture of the torsional vibration damper. One can also provide a slot extending radially and pointing in the axial direction.
Such a slot may be provided in regions of the bearing type of the bearing body, therefore in regions extending axially around the main axis of the torsional vibration damper. Such a slot allows thermal expansion of the bearing body in the circumferential direction, so that the diameter of the bearing does not change under the influence of heat, or only changes insignificantly. Slot slits can also pass completely through the corresponding bearing body, so that the latter is formed by two separate sub-assemblies.
In the present context, the term extending denotes the direction of the slot in which the latter crosses the respective bearing body in the direction of the thickness of the bearing body, while the term direction denotes the direction along which extends the slot on the surface of the bearing body.
In addition, at least one bearing body of the plain bearing may have a slot pointing in the circumferential direction which, depending on the shape of the bearing body-direction of radial or axial development, extends axially or radially.
So that the plain bearing according to the invention is produced with sufficient precision even in the case of relatively imprecise manufacturing, or even encumbered with relatively large tolerances, of the primary mass, of the secondary mass or also of at least one of the sub-assemblies of the plain bearing, it is advantageous that at least one face of
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sliding bearing is calibrated. This rectification is used to precisely define the sliding diameter of at least one subset of the plain bearing, this defined sliding diameter thus being preferably adapted to an existing sliding diameter of another subset. The sub-assembly thus adapted can be provided, for example, on the secondary mass or on the primary mass.
The sliding diameter of a plastic sub-assembly or of a dry-lubricated sub-assembly of the plain bearing can also be defined in a corresponding manner.
The sliding face can be rectified for example by means of a mandrel which, during a working step, calibrates the entire sliding face as desired. In addition, calibration can also be carried out by means of a rectification, in particular a rectification by removing material, for example by lathe machining.
The calibration process can be carried out before or after a fixing in position or even a folding of the plain bearing. If the calibration process is carried out before folding down or fixing in position, protection can be provided after calibration or else a mandrel very precisely sized for the calibrated part, so that this part is less affected by the consecutive process of folding or fixing in position. This can in particular minimize elastic effects which may appear during a folding down. On the other hand, the calibration will be more precise if it is carried out only after the other machining operations, in particular after a fixing in position or a folding down. In the event of very strict precision requirements, calibration can also be carried out both before and after these other operations.
The plain bearing can be produced in a constant manner with a relatively low stress during a very long service life if it is arranged as much as possible radially outside, at least radially outside the fixing means by which the mass primary is assembled with a drive. Such an arrangement makes it possible, surprisingly, to use relatively economical materials for the plain bearing, so that the costs for the plain bearing remain within reasonable limits despite the consumption.
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overall increased material due to the relatively large respective circumferential faces.
On the other hand, the idling properties of the torsional vibration damper according to the invention can be improved if the plain bearing is located radially inside the fixing means by which the primary mass is assembled to a training. With such an arrangement, the total surface area of the surfaces sliding over each other is very small, so that the corresponding surface friction is also low. This is particularly important for idling processes, as they appear when the coupling is open, because with such arrangements, relatively small forces act on the bearing and the existing surface friction has a significant influence on the properties of the torsional vibration damper.
It is particularly advantageous for the plain bearing to have two partial bearings, a first partial bearing being disposed radially inside the fixing means and a second partial bearing radially outside the fixing means. With such an arrangement, contradictory issues can be purposely optimized for the respective partial levels. It is thus possible to provide a bearing, the assembly of which is relatively simple due to the separate subassemblies, the margin for lowering the manufacturing costs then increasing unexpectedly.
It is thus possible, for example, to manufacture the two partial bearings from a single blank in the form of a disc, since these bearings have different diameters. In other words, the residue located inside which is produced during the manufacture of the radially outer sub-assembly by a cutting process or the like can be used to manufacture the radially inner sub-assembly. This reduction in material consumption saves money.
Preferably, the radially inner partial bearing comprises a radial bearing. Due to the essentially symmetrical rotation arrangement of the torsional vibration damper, such a radial bearing is only subjected to relatively low radially oriented forces, so that the relatively high surface pressure in
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this place doesn't matter. However, this arrangement allows relatively low total friction due to the small sliding faces, so that the idling properties of the torsional vibration damper are favorably influenced.
Preferably, the second partial bearing, which is arranged radially outside the fixing means, comprises an axial bearing intended to receive forces accelerating the primary mass and the secondary mass axially away from one another. Such forces occur to an increased extent, for torsional vibration dampers used in conjunction with couplings, only in the uncoupled state. But in this state, great surface friction is only of secondary importance, as the drive chain is broken when the coupling is opened. When the coupling is closed, this axial bearing is unloaded, so that its relatively high surface friction, which is however generally very low due to unloading, has insignificant harmful effects.
Due to the generally low stress, this bearing can be chosen, for the same longevity, relatively economical.
In order to guarantee a reliable mounting of the primary mass and the secondary mass, a torsional vibration damper must furthermore have an axial bearing, intended to receive forces accelerating the primary mass and the secondary mass axially in reconciliation one the other. According to the concrete balance of forces, it may be advantageous to have this axial bearing either radially inside, or radially outside the fixing means.
The separation of the plain bearing into at least two partial bearings, respectively arranged radially outside or inside the fixing means, also allows the torsional vibration damper according to the invention to be constructed relatively narrow in the axial direction, because the partial bearings can be arranged radially overlapping.
It will be understood that, in the present context, the primary mass and / or the secondary mass may also consist of several sub-assemblies. In addition, the present invention is not limited to torsional vibration dampers which explicitly use inertial masses for vibration damping
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Torsional. On the contrary, the invention can be applied to all torsional vibration dampers in which two subassemblies mounted with relative rotation interact to damp torsional vibrations.
Other characteristics, advantages and objectives of the present invention will be explained with the aid of the description which follows of the appended drawings, which show by way of example three torsional vibration dampers and in which: FIG. 1 is a view in section of a first torsional vibration damper, FIG. 2a is a sectional view of a second torsional vibration damper, FIG. 2b is a sectional view of a calibration mandrel, and FIG. 3 is a sectional view of a third torsional vibration damper.
The torsional vibration dampers shown in the figures each comprise a primary mass 1 and a secondary mass 2, which are assembled in relative rotation by means of a plain bearing 3. The primary mass 1 can be assembled with a drive, for example a heat engine of a motor vehicle, by means of a screw 9 (shown only in FIG. 3) which passes through the primary mass 1 by a bore 11 (referenced only in FIGS. 1 and 2a). Each of the primary masses 1 is provided with a starter ring 12, which can be functionally connected to the starter of a motor vehicle.
In the exemplary embodiments shown, the primary mass 1 and the secondary mass 2 are functionally connected by means of an assembly 13 of spring and of pusher piston, which is opposed both elastically and by friction to the relative rotation of the two masses 1 2. The space comprising the assembly 13 is sealed to the outside by a seal arrangement 14.
As shown diagrammatically in FIG. 3, the secondary mass 2 can be assembled to a casing 15 of a coupling, which allows the choice to make or interrupt a force path towards a friction disc 16.
The exemplary embodiments represented in FIGS. 1 and 2a show a primary mass 1 which comprises two sub-assemblies
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partial 1 and 1 ", which form a support shell essentially U-shaped for the secondary mass 2.
In the embodiment shown in Figure 1, two pads 4 and 5, which have an essentially L-shaped section, are arranged in the support shell. This plain bearing thus has a radially extending slot, pointing in the circumferential direction, in which the pads 4 and 5 can thermally expand. In this embodiment of FIG. 1, the pads 4 and 5 are produced beforehand by injection of plastic material, then fitted onto the secondary mass 2. A correction is then carried out by removing material from the sliding faces of the pads 4 and 5 , so that these can be placed with an appropriate tolerance between the sub-assemblies 1 and 1 "of the primary mass 1.
The embodiment according to Figure 2a has a bearing 6 made in one piece. The latter comprises two collars 7 and 8, which provide axial guidance. Longitudinal slots, therefore slots extending axially and pointing in the radial direction, are provided in the collars 7 and 8. The bearing 6 consists of a metal-plastic assembly and is, during assembly, initially produced as L-shaped sub-assembly, with the only collar 7. In addition, at this stage of manufacturing, an protruding part is provided which is dimensioned so that it can be bent to form the second collar 8. The cushion 6 thus prepared is fitted into the central bore of the secondary mass 2, and thus properly positioned.
By bending the protruding part to form the collar 8, the pad 6 is fixed in position on the secondary mass 2. The slots here facilitate the bending and prevent the destruction of the material. In this embodiment, the radial inner side of the bearing 6 is then brought by removal of material to the dimension of the bearing face of the sub-assembly which is turned radially outward. This machining step can also be undertaken by removing material from the bearing face of the subassembly 1 "which is turned radially outward.
According to another manufacturing method for the embodiment according to FIG. 2a, a mandrel 20 is used for the calibration.
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shown in Figure 2b. The latter is pushed in the direction of the arrow through the pad 6. It is first of all an application region 23 which passes through the pad 6, a region which has a partial region in the form of a spherical envelope. The application region 23 guarantees correct guiding of the mandrel 20. While the mandrel 20 continues to be pushed into the bearing 6, a calibration region 22 then comes into application, a region which has a calibration diameter and which widens the bearing 6 at nominal diameter. The length of the calibration region 22 is less than 10%, preferably less than 8% or even 5%, of the calibration diameter or even nominal.
For a nominal diameter of 100 mm, the length of the calibration region 22 can be for example 2 mm. The calibration region 22 is followed by a stop region 21.
In the embodiment shown in FIG. 3, both the primary mass 1 and the secondary mass 2 consist respectively of two sub-assemblies 1 ', 1 "or 2', 2". In addition, the plain bearing 3 is formed by two partial bearings 4,10. In this exemplary embodiment, as explained below, different thicknesses of materials are used. But we can also consider making these partial bearings 4,10 from a single blank.
The partial bearing 4 is located radially inside the fixing screws 9 and is produced essentially with an L-shaped profile. During assembly, it is pressed into the elbow of the subassembly 1 ". The partial bearing 10, which s opposes the forces which axially separate the primary mass 1 and the secondary mass 2 from each other, is injected onto the sub-assembly 1 "and thus fixed in position on the latter. For mounting, we now first put the sub-assembly 1 "on the sub-assembly 2".
Then, during a measurement step, the resulting position of the sliding faces of the subassembly 2 ′ is determined relative to the bearing 4. Then, during a treatment step by removing material, these sliding faces, by lathe machining, so that when assembling the subassemblies 2 ′ and 2 ", the subassembly 1" is mounted with the necessary tolerance. As can immediately be seen, this embodiment is of relatively narrow construction, since parts of the bearing 3, namely the radial support provided by the bearing of the partial bearing 4, as well as the bearing
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partial 10 acting axially, are arranged axially at the same height.