FR2554894A1 - Dispositif pour compenser des a-coups de rotation - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF POUR COMPENSER DES A-COUPS DE ROTATION. DANS CE DISPOSITIF SERVANT A COMPENSER LES A-COUPS DE ROTATION D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE ET COMPORTANT DEUX MASSES D'INERTIE 3, 4 POUVANT TOURNER L'UNE PAR RAPPORT A L'AUTRE A L'ENCONTRE DE L'ACTION D'UN DISPOSITIF AMORTISSEUR 13 ET DONT L'UNE 3 EST RELIEE AU VILEBREQUIN 5 DU MOTEUR ET DONT L'AUTRE 4 EST RELIEE A UN ARBRE 10 DE LA BOITE DE VITESSES, IL EST PREVU EN SUPPLEMENT, DANS LA LIGNE DE TRANSMISSION DU COUPLE DE ROTATION ENTRE LES MASSES D'INERTIE 3, 4, AU MOINS UN EMBRAYAGE A FRICTION 14. APPLICATION NOTAMMENT AUX SYSTEMES DE REGULATION DU COUPLE DE ROTATION D'UN MOTEUR A COMBUSTION INTERNE.

Description

L'invention concerne un dispositif pour compenser des à-coups de rotation,

notamment des variations du couple de rotation d'un moteur à combustion interne au moyen de deux

masses d'inertie disposées coaxialement l'une à l'autre,et pou-

vant tourner l'une par rapport à l'autre de façon limitée à l'encontre de l'action d'un dispositif amortisseur, et dont l'une peut être reliée au moteur à combustion interne et dont l'autre peut être reliée à l'organe d'entrée d'une boite de vitesses, le dispositif amortisseur étant constitué par des

accumulateurs d'énergie et/ou des moyens de friction ou de glis-

sement agissant suivant la direction circonférentielle.

De tels dispositifs sont connus,par exemple d'après

la demande de brevet allemand publiée sous le n 2.926.012.

L'amortissement prévu entre les deux masses d'inertie pouvant tourner l'une par rapport à 1 'autre d'une manière limitée est garanti par l'action d'accumulateurs d'énergie réalisés sous la forme de ressorts à boudin, et d'un amortissement de friction agissant

parallèlement à ces accumulateurs d'énergie. Les systèmes d'en-

traînement, qui sont équipés de tels dispositifs, sont agencés

de telle sorte que leur fréquence de base critique correspondant à la vites-

se de rotation critique, pour laquelle la résonance apparait, est inférieure à la fréquence du cycle d'allumage correspondant à la vitesse de rotation la plus faible possible apparaissant

lors du fonctionnement du moteur à combustion interne, c'est-à-

dire par conséquent à la vitesse de rotation de ralenti.

Mais, lors du démarrage et de l'arrêt du moteur à combustion interne, dans de nombreux cas la vitesse de rotation critique ou la plage critique des vitesses de rotation ne peut

pas être parcourue suffisamment rapidement,de sorte qu'il appa-

rait des courses ou déviations oscillatoires importantes entre les deux masses d'inertie, en raison de l'excitation qui est produite. Ces courses et déviations oscillatoires importantes, ou les couples de rotation alternatifs produisant ces courses et déviations oscillatoires,ont pour effet que le dispositif amortisseur prévu entre les deux masses d'inertie est comprimé jusqu'à ce que les butées rigides, prévues également entre les deux masses d'inertie, entrent en action. Dans ces états, le dispositif amortisseur prévu entre les deux masses d'inertie ne peut plus assumer sa fonction, à savoir empêcher ou amortir des chocs ou à-coups. Lors de l'apparition de chocs importants,

il se produit par conséquent des contraintes de choc inadmissi-

bles et qui sont parfaitement audibles, qui non seulement ré-

duisent le confort d'un véhicule automobile équipé d'un tel systèmie d'entraînement, mais sourettent égalemnent à un effort danqereux les arbresetles-zeiers du moteur à combustion interne et de la

boîte de vitesses accouplée.

La présente invention a pour but de créer un dis-

positif du type indiqué plus haut qui empêche l'apparition de courses ou de déviations oscillatoires de grande amplitude lors du démarrage et de l'arrêt du moteur à combustion interne,ainsi que pendant le fonctionnement normal de ce dernier. En outre le

dispositif doit pouvoir être fabriqué d'une manière particuliè-

rement simple et bon marché.

Ce problème est résolu conformément à l'invention dans un dispositif du type décrit plus haut, grâce au fait qu'il

est prévu, en plus du dispositif amortisseur, au moins un em-

brayage à friction, pour lequel l'angle de rotation est limité, dans la ligne de transmission du couple de rotation entre les masses d'inertie. Il peut être avantageux que le dispositif amortisseur et l'embrayage à friction soientrontés en série, c'est-à-dire qu'ils soient montés de manière à avoir une action

en série.

Dans le cadre d'une adaptation correspondante au comportement oscillatoire du moteur à combustion interne ou du système d'entraînement, ainsi que d'un réglage d'accord en fonction du dispositif amortisseur, l'utilisation d'un tel

embrayage à friction permet de supprimer un tel phénomène inad-

missible de courses et de déviations oscillatoires de grande amplitude, grâce à un effet d'annihilation d'énergie. Pour réaliser une adaptation plus simple du dispositif en vue de la compensation d'à-coups de rotation au comportement oscillatoire du système d'entraînement ou du moteur à combustion interne, il peut être avantageux que l'embrayage à friction soit équipé

d'étages de friction agissant successivement. Il peut être ju-

dicieux que des couples de friction différents soient appliqués, par l'intermédiaire de l'embrayage à friction, en fonction de l'angle de rotation, le couple de friction de l'embrayage à

friction pouvant augmenter lorsque l'angle de rotation augmente.

Dans de nombreux cas d'utilisation il peut être avantageux que l'embrayage à friction soit soumis à l'action d'accumulateurs d'énergie, sur des plages partielles de l'angle de rotation. Ces accumulateurs à friction peuvent être actifs dans les plages terminales de l'angle possible de rotation de l'embrayage -à friction. La raideur et/ou la précontrainte des accumulateurs d'énergie peuvent être choisies de manière que

dans le cas de la limitation de l'angle de rotation de l'em-

brayage à friction, ce dernier agisse à la manière d'un tampon

ou d'un amortisseur, ce qui permet d'empêcher un choc trop in-

tense et un rebond.

Dans un dispositif conforme à l'invention, en vue de l'obtention d'un fonctionnement parfait ainsi que d'une construction bon marché, il peut être avantageux qu'une partie d'entrée de l'embrayage à friction, qui s'étend radialement vers l'intérieur et penètre, avec un certain jeu périphérique,

au moyen d'éléments profilés dans des éléments profilés réci-

proques prévus selon une disposition en forme d'anneau circu-

laire dans une partie de sortie de l'embrayage à friction, qui constitue la partie d'entrée du dispositif amortisseur. Il peut être approprié que la partie d'entrée de l'embrayage à friction soit munie d'éléments profilés dirigés vers l'intérieur

en vis-à-vis desquels se trouvent disposés des éléments profi-

lés réciproques dirigés vers l'extérieur et prévus sur la par-

tie de sortie de l'embrayage à friction, soit fixée avec blocage en rotation sur l'une des masses d'inertie. L'angle maximum de rotation de l'embrayage à friction est limrité par la mise en butée

des éléments profilés et des éléments profilés réciproques.

Il peut être avantageux de prévoir une liaison de friction entre la partie d'entrée et la partie de sortie de l'embrayage à friction, auquel cas il peut être approprié cue cette liaison de friction-soit constituée par des moyens de friction disposés des deux côtés de la partie d'entrée en étant bloqués en rotation par rapport à la partie de sortie, et dont l'un est soumis à l'action d'une précontrainte agissant suivant la direction axiale. Il peut être avantageux que la partie de

sortie du dispositif amortisseur soit fixée avec blocage en ro-

tation à l'autre des masses d'inertie qui peut être reliée à la

partie d'entrée d'une boite de vitesses. Un embrayage à fric-

tion agencé de cette manière permet un mode de construction,

particulièrement compact du point de vue axial, du dispositif.

Afin d'éviter le choc intense déjà mentionné dans les plages terminales de l'angle de rotation de l'embrayage à friction, il peut être avantageux de prévoir des accumulateurs dénergie entre les éléments profilés de la partie d'entrée et

de la partie de sortie de l'embrayage à friction.

Conformément à une autre caractéristique de l'in-

vention, pour réaliser un embrayage à friction comportant des

étages de friction agissant successivement, il peut être avan-

tageux que la partie d'entrée et/ou la partie de sortie de l'embrayage à friction soient formées par plusieurs lamelles en forme de plaques qui comportent des contours formant butées et formant butées réciproques s'étendant suivant des courbes ayant des longueurs différentes, de sorte que des couples de

frictbn différents agissent en fonction de l'angle de rotation.

Il peut être approprié que des coefficients de frottement différents

agissent entre les lamelles en forme de plaque.

Conformément à une variante de réalisation de l'invention il peut être avantageux que la force de serrage, qui détermine le couple de friction d'un embrayage à friction, entre les éléments de friction de cet embrayage à friction, puisse être modifiée en fonction de l'angle de rotation entre la partie d'entrée et la partie de sortie de l'embrayage à friction. Une telle modification de la force de serrage peut être obtenue avantageusement au moyen d'au moins une rampe de montée prévue sur l'un des composants du dispositif. Il peut être judicieux que la rampe de montée modifie le serrage d'un accumulateur de force chargeant les éléments de friction de l'embrayage à friction, comme par exemple un ressort Belleville,

en fonction de l'angle de rotation de l'embrayage à friction.

Il peut être avantageux que le couple de friction de l'embraya-

ge à friction augmente, à partir d'une position moyenne ou à

partir d'une plage centrale dans les deux directions de rota-

tion, lorsque l'angle de rotation augmente.

Pour de nombreux cas d'utilisation il peut être judicieux que le couple de friction de l'embrayage à friction soit inférieur au couple de rotation nominal délivré par le moteur à combustion interne. Il peut alors être approprié que ce couple de friction possède une valeur comprise entre 8 et %,et de préférence entre 10 et 35 %,du couple de rotation nominal délivré par le moteur à combustion interne. En outre il peut être avantageux que le couple de friction de l'embrayage à friction possède une valeur comprise entre 5 et 50 %,et de

préférence entre 7 et 30 %, de la résistance maxnale à la rota-

tion, fournie par le dispositif amortisseur. Une telle réalisa-

tion de l'embrayage à friction a pour effet que, à partir d'une position médiane, dans le cas d'une rotation relative des deux masses d'inertie, le dispositif amortisseur agit tout d'abord

jusqu'à ce que le couple produit par la précontrainte des accu-

mulateurs d'énergie soit supérieur au couple de friction de

l'embrayage à friction. Dès que ce point est atteint, l'embra-

yage à friction tourne ou patine, jusqu'à ce que les butées d'extrémité entre la partie d'entrée et la partie de sortie de l'embrayage à friction entrent en action, de sorte que dans

le cas de la poursuite de la rotation relative, les accumula-

teurs d'énergie du dispositif amortisseur sont comprimés de façon supplémentaire. Lors de l'inversion du sens de rotation entre les deux masses d'inertie, les accumulateurs d'énergie du dispositif amortisseur sont tout d'abord détendus,et sont

ensuite comprimés jusqu'à ce que le couple transmis par le dis-

positif amortisseur dépasse le couple de friction de l'embra-

yage à friction. Pour de nombreux cas d'utilisation il peut être également avantageux que le couple de friction de l'embrayage à friction soit supérieur au couple de rotation nominal délivré

par le moteur à combustion interne.

Il peut être particulièrement avantageux que l'an-

gle maximum de rotation de l'embrayage à friction possède une valeur comprise entre 10 et 50 , et de préférence entre 15 et . En outre il peut être avantageux que cet angle maximum

de rotation de l'embrayage à friction possède une valeur com-

prise entre 60 et 110 %,et de préférence entre 80 et 90 %,de

l'ensemble de l'angle de rotation du dispositif amortisseur.

Conformément à une variante de l'invention, l'an-

gle maximum de rotation de l'embrayage à friction peut être su-

périeur à l'angle de rotation possible du dispositif amortis-

seur dans le sens de la traction et/ou dans le sens de la pous-

sée. Il peut alors être avantageux que le dispositif amortisseur, qui agit en série avec l'embrayage à friction, possède un angle de rotation possible qui soit plus important du côté traction

que du côté poussée.

Afin de faciliter l'adaptation du dispositif amor-

tisseur au comportement oscillatoire du moteur à combustion interne ou du système d'entraînement, il peut être judicieux que le dispositif amortisseur comporte des moyens de friction qui n'agissent qu'à partir d'un certain angle de rotation dans

le sens de la traction et/ou dans le sens de la poussée du dis-

positif amortisseur. A cet effet il peut être approprié que le dispositif amortisseur contienne ce qu'on appelle un dispositif de friction encharge ou un disque de frictionen charge, dont l'action de friction et/ou l'action d'accumulation de force n'agissent qu'à partir d'un certain angle de rotation dans le

sens de la traction et/ou dans le sens de la poussée.

D'autres caractéristiques et avantages de la pré-

sente invention ressortiront de la description donnée ci-après

prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une vue en coupe partiel- le d'un dispositif conforme à l'invention; - la figure 2 représente une coupe prise suivant la ligne IIII de la figure 1; - la figure 3 représente une coupe caractéristique de torsion d'un dispositif conforme aux figures 1 et 2, pour

laquelle cependant on n'a pas pris en considération l'hystéré-

sis provoquéepar les moyens de.friction ou de glissement du dispositif amortisseur; - les figures 4 et 5 représente une possibilité de

réalisation d'un embrayage à friction pour un dispositif con-

- forme à l'invention; et

- les figures 6 et 7 représentent une autre possi-

bilité de réalisation d'un embrayage à friction pour un dispo-

sitif conforme à l'invention.

Le dispositif 1 représenté sur les figures 1 et 2 et servant à compenser les à-coups de rotation possède un volant 2 qui est subdivisé en deux masses d'inertie 3 et 4. La masse

d'inertie 3 est fixée à un vilebrequin 5 d'un moteur à combus-

tion interne non représenté de façon détaillée, par l'intermé-

diaire de vis de fixation 6. Un embrayage à friction 7 est fixé

par l'intermédiaire de moyens non représentés de façon détail-

lée à la masse d'inertie 4. Entre le plateau de pression 8 de l'embrayage à friction 7 et la masse d'inertie 4 il est prévu un disque d'embrayage 9 qui est monté sur l'arbre d'entrée 10 d'une boîte de vitesses non. représentée de façon détaillée. Le plateau de pression 8 de l'embrayage à friction 7 est chargé ou repoussé en direction de la masse d'inertie 4 par un ressort

Belleville 12 monté pivotant sur le couvercle 11 de l'embrayage.

Sous l'effet de l'actionnement de l'embrayage à friction 7, la masse d'inertie 4, et par conséquent également le volant 2, peut être accoupléeou désaccoupléede l'arbre d'entrée 10 de la

boîte de vitesses par l'intermédiaire du disque d'embrayage 9.

Entre la masse d'inertie 3 et la masse d'inertie 4 il est prévu un dispositif amortisseur 13 ainsi qu'un embrayage à friction 14 branché en série avec le dispositif amortisseur, ce dispositif et l'embrayage permettant une rotation relative

entre les deux masses d'inertie 3 et 4.

Les deux masses d'inertie 3 et 4 sont montées de

façon à pouvoir tourner l'une par rapport à l'autrepar l'inter-

médiaire d'un dispositif de support 15. Le dispositif de sup-

port 15 est constitué par deux roulements 16, 17, qui sont montés axialement l'un derrière l'autre. La bague extérieure 16a du roulement 16' est montée avec blocage en rotation dans un évidement 18 de la masse d'inertie 3 et la bague intérieure 17a du roulement 17 est montée avec blocage en rotation sur

un téton cylindrique central 19, qui s'étend axialement en di-

rection du vilebrequin 5, de la masse d'inertie 4. La bague intérieure 16b et la bague extérieure 16b des roulements 16, 17 sont reliées entre elles avec blocage en rotation au moyen d'un organe intermédiaire 20. L'organe intermédiaire 20 possède un appendice saillant 20 tourné vers le vilebrequin 5,et sur lequel sont montées la bague intérieure 16b ainsi qu'une partie creuse 20b, entourant le téton 19 de la masse d'inertie 4 et

danslaquelle la bague extérieure 17b est prévue.

Afin de garantir que même dans le cas de faibles oscillations, c'est-àdire de très faibles rotations relatives en va-et-vient entre les deux masses d'inertie 3 et 4, les bagues' 16b, 17b des roulements, qui sont reliées entre elles

avec blocage en rotation par l'intermédiaire d'organes inter-

calaires 20, sont entraînées en rotation par rapport aux bagues 16a, 17a reliées avec blocage en rotation aux masses d'inertie 3, 4, il est prévu des moyens d'entraîneroenh 21, 22. Ces moyens

d'entraînement 21, 22 constituent des moyens de blocage sembla-

bles à des systèmes à roue libre, la direction de blocage

des moyens d'entraînement 21, 22 par rapport à la pièce inter-

calaire 20 étant la même que la direction de blocage par rap-

port aux bagues 16b, 17b reliées entre elles avec blocage en

rotation. La masse d'inertie 3 possède un prolongement annulai-

re axial 23 qui forme une chambre 24 dans laquelle sont logés essentiellement le dispositif amortisseur 13 et l'embrayage à friction 14. La pièce d'entrée 25 de l'embrayage à friction 14 est fixée à l'aide de vis 26 sur la face frontale 23a du prolongement 23. La partie d'entrée 25 possède des parties radiales 25a, 25b qui sont décalées axialement et sont reliées entre elles par l'intermédiaire d'une partie 25c qui pénètre axialement dans la chambre 24. La partie radiale 25b, qui s'étend plus profondément à l'intérieur,comporte des éléments profilés constitués sous la forme de dents 27 dirigéesvers

l'intérieur. Ces dents 27 engrènent avec des éléments profi-

lés réciprcques réalisés sous la forme de découpe 28 qui sont minagées sur le pourtour extérieur de la partie de sortie 29 de l'embrayage à friction 14. Entre les dents 27 et les découpes

28 il existe des jeux 30 + 30a, qui définissent l'angle possi-

ble de rotation entre la partie d'entrée 25 et la partie de

sortie 29 de l'embrayage à friction 14.

Sur la figure 2, l'embrayage à friction est repré-

senté dans une position intermédiaire, c'est-à-dire que les

flancs 27a, 27b des dents 27 et les flancs associés correspon-

dants 28a, 28b des découpes 28 ne sont pas en appui réciproque, ce qui a pour effet qu'une rotation relative est possible dans les deux sens de rotation. Les découpes 28, forment, sur le pourtour extérieur de la partie de sortie 29 de l'embrayage à friction 14, des parties saillantes 29a qui s'étendent-suivant

la direction circonférentielle - entre les dents 27. -

Pour l'établissement de la liaison de friction entre la partie d'entrée 25 et la partie de sortie 29, l'embrayage à friction 14 possède des moyens de friction 31, 31a prévus sur les deux côtés de cès pièces 25 et 29. Les moyens de friction 31 et 31a sont disposés en étant b!loqués en rotation, mais en pouvant être décalés axialement l'un par rapport à l'autre,

sur le pourtour extérieur de la partie de sortie 29 de l'embra-

yage à friction 14. Le moyen de friction 31 est formé par un

anneau métallique qui est relié rigidement à la partie de sor-

tie 29 par l'intermédiaire de rivets étagés 32. Le moyen de friction 31a est formé par un composant en forme de ressort Belleville et qui prend appui par des partiesextérieures du point de vue radial sur la partie d'entrée 25 en vue de réaliser

une friction et est maintenu à l'état bandé axialement par l'in-

termédiaire des rivets 32. A cet effet les rivets étagés 32 pos-

sèdent des têtes d'appui 32a, contre lesquelles le composant

31a en forme de ressort Belleville peut s'appuyer. Pour le blo-

cage en rotation du composant 31a en forme de ressort Bellevil-

le-, les rivets étagés- 32 s'engagent, par une tige 33, à travers des évidements adaptés de façon correspondante de la partie 31a

en forme de ressort Belleville. La précontrainte de ce compo-

sant 31a a pour effet que la partie radiale 25b de la partie

d'entrée 25 est serrée entre ce composant 31a en forme de res-

sort Belleville et l'anneau métallique 31.

Dans le cas de la forme de réalisation représentée d' un embrayage à friction 14, il est prévu une friction acier

sur acier. Cependant on peut utiliser également un autre accou-

plement de friction moyennant l'interposition de garnitures de friction organiques ou minérales, par exemple entre l'anneau en

tôle 31 et la partie radiale 25b.

La partie de sortie 29 de l'embrayage à friction 14 forme simultanément la partie d'entrée en-forme de bride 34

du dispositif amortisseur 13. Des deux côtés de la partie d'en-

trée 34 en forme de bride se trouvent disposés des disques 35, 36 qui sont fixés avec blocage en rotation l'un par rapport à l'autre, à une certaine distance axiale, par l'intermédiaire de boulons-entretoises 37. Ces boulons-entretoises 37 servent

en outre à fixer les deux disques 35, 36 à la masse d'inertie 4.

Dans les disques 35 et 36 ainsi que dans la partie d'entrée 34 se trouvent ménagés des évidements 35a, 36a ainsi que 34a, dans lesquels sont logés des accumulateurs d'énergie réalisés

sous la forme de ressorts à boudin 38. Les accumulateurs d'é-

nergie 38 s'opposent à une rotation relative entre la partie

d'entrée 34 et les deux disques 35, 36 bloqués en rotation.

Le dispositif amortisseur 13 possède en outre un dispositif de friction 39 qui agit, sur l'ensemble de l'angle de rotation relative entre la partie d'entrée 34 et les deux disques 35 et 36, ainsi qu'un dispositif de friction en charge 40 qui ne devient actif qu'à partir d'un angle déterminé de rotation

dans le sens-de la traction et/ou le sens de la poussée.

Le dispositif de friction 39 possède un anneau de friction 39a qui est disposé entre la partie d'entrée en forme de bride 34 et le disque 36, ainsi qu'un accumulateur d'énergie 39b formé par un ressort Belleville,et qui est disposé sur l'autre face de la partie d'entrée en forme de bride 34 et est

maintenu à l'état bandé entre cette partie d'entrée et le dis-

que 35, ce qui a pour effet que l'anneau de friction 39a est coincé par serrage entre le disque 36 et la partie d'entrée en

forme de bride 34.

Le dispositif de friction en charge 40 possède un

disque de friction à charge 41 qui comporte des bras 41a s'éten-

dant suivant la direction axiale, au niveau de sa partie inté-

rieure du point de vue radial. Les bras 41a s'étendent à tra-

vers des évidements 42 de la partie d'entrée 34, ces évidements

42 et les évidements 34 se prolongeant les.sdans les au-tres, les 'vi-

dements'42 sont agencés de telle sorte qu'une rotation relati-

ve est possible sur une plage partielle de l'angle possible de rotation du dispositif amortisseur 13 entre la partie d'entrée 34 et les bras 41a du disque de friction en charge 41. Sur les bras 41a du disque de friction en charge 41 prend appui, par ses parties intérieures du point de vue radial, un composant

en forme de ressort Belleville 43 prévu entre la partie d'en-

trée 34 et le disque 35 et qui prend appui par sa partie exté-

rieure du point de vue radial contre le disque 35. Le disque de friction encharge 41 est de ce fait chargé ou repoussé en

direction du disque 36 et prend appui sur ce dernier par l'in-

termédiaire d'une partie formée par façonnage. Pour la limita-

tion de la déviation angulaire entre la partie d'entrée 34 du dispositif amortisseur 13 et la masse d'inertie 4 ou les deux disques 35, 36, qui forment la partie de sortie du dispositif amorzisseur 13, les boulonsentretoises 37 traversent des évi-

dements courbes 34b de la partie d'entrée 34, la rotation rela-

tive s'effectuant par venue en butée des boulons 33 contre les

contours d'extrémité de ces évidements courbes 34b.

Les évidements 35a, 36a des deux disques latéraux

35, 36 et les évidements 34a de la partie 34 d'entrée de l'amor-

tisseur ainsi que les ressorts à boudin 38 prévus dans ces

évidements, sont disposés sur le pourtour du dispositif amortis-

seur 13 et sont dimensionnés de telle sorte que l'on obtient une courbe caractéristique d'amortissement à plusieurs échelons, comme cela va être explicité de façon plus détaillée ci-après en liaison avec la courbe caractéristique de torsion représentée

surla figure 3.

Dans le cas de la courbe caractéristique de tor-

sion représentée sur la figure 3, on a porté sur l'axe des abs-

cisses l'angle de rotation relatif entre les deux masses d'iner-

tie 3 et 4,et sur l'axe des ordonnées on a porté le couple transmis entre ces deux masses d'inertie. La flèche 44 désigne le sens de traction, c'est-à-dire la direction suivant laquelle la masse d'inertie 3 entraînée par le vilebrequin 5 d'un moteur à combustion interne entraîne l'arbre d'entrée 10 de la boite de vitesses,et par conséquent également le véhicule automobile

par l'intermédiaire du disque d'embrayage 9. La flèche 45 carac-

térise le sens de poussée.

A partir de la position de repos du dispositif amortisseur 13, ainsi que de la position moyenne, représentée

sur la figure 2, des dents 27 de la partie d'entrée 25 par rap-

port aux flancs 28a, 28b de la partie de sortie 29 de l'embraya-

ge à friction 14, lors d'une rotation relative des deux masses

d'inertie 3 et 4, considérées dans le sens de traction, le pre-

mier étage de ressorts, qui est formé par les ressorts 38 pos-

sédant une raideur plus faible, agit tout d'abord dans la zone A. Ala fin de la zone A, un second étage de ressorts, formé par des ressorts 38 possédant une raideur supérieure commence à agir en supplément du premier étage de ressorts. Lors de la poursuite de la rotation relative entre les deux masses d'iner-

tie 3 et 4, les ressorts du premier étage ceressorts et du se-

cond étages de ressorts sont comprimés sur une plage B jusqu'à ce que le couple de rotation produit par le serrage de ces ressorts atteigne le couple 46 pouvant être transmis par l'embrayage à friction 14, de sorte que lors de la poursuite de la rotation relative dans le sens de traction, l'embrayage à friction patine jusqu'à ce que les flancs 27b des dents 27 de la partie d'entrée 25 viennent s'appliquer contre les flancs 28b de la partie de sortie 29 et empêchent par conséquent une rotation relative supplémentaire entre la partie d'entrée 25 et la partie de sortie 29 de l'embrayage à friction 14, dans

le même sens de rotation. Cette zone de patinage de l'embraya-

ge à friction 14 est désignée par C sur le diagramme. Lors. de la poursuite de la rotation, les ressorts possédant la raideur la plus faible,et les ressorts possédant la raideur la plus élevée des premier et second étagesde ressorts,continuent à être comprimés sur la plage D. A la plage D se raccorde une zone E dans laquelle les ressorts d'un troisième étage de res-

sorts agissent en supplément des ressorts des premier et se-

cond étagesde ressorts. Les ressorts des trois étages deres-

sorts peuvent être comprimés jusqu'à ce que, à la fin de la zone E, les boulons 37 viennent s'appliquer contre les plages terminales, situées du côté traction, des évidements courbes

34b, ce qui a pour effet qu'il se produit un entraînement ri-

gide suivant le sens de traction. Le couple pouvant être trans-

mis par le dispositif amortisseur 13 est désigné par 47. Ce

couple 47 est,de façon appropriée légèrement supérieur au cou-

ple de rotation nominal délivré par le moteur à combustion in-

terne, si bien que les boulons 37 s'appliquent uniquement dans le cas d'àcoups dés à des alternances de charge, contre les

zones terminales des évidements courbes 34b.

Lors du retour du dispositif amortisseur 13 dans sa position de repos, qui a été décalée par suite du patinage de l'embrayage à friction 14, sur une distance correspondant à la plage angulaire de rotation C suivant la direction de trac- tion et est caractériséepar 48 sur l'axe des abscisses, les ressorts des différents étages sont détendus sur la plage F. La plage F correspond à l'addition des zones E, D, B et A, la somme des zones B et D représentant la plage angulaire de

rotation des deux étages de ressorts.

Lors de la poursuite de la rotation relative entre

les deux masses d'inertie 3 et 4 suivant la direction de pous-

sée 45, les ressorts d'un premier étage de poussée sont bandés sur une zone G. A la fin de la zone G, des ressorts d'un second étage de poussée commencent à agir en supplément. Les ressorts des premier et second étages de poussée sont bandés jusqu'à ce que le couple de rotation, qu'ils produisent, dépasse le couple de friction 46a de l'embrayage à friction 14, si bien que lors de la poursuite de la rotation relative dans le sens de poussée 45, l'embrayage à friction 14 patine jusqu'à ce que les flancs 27a des dents 27 de la partie d'entrée 25 viennent s'appliquer contre les flancs 28a de la partie de sortie 29 de l'embrayage à friction 14. La plage angulaire, sur laquelle l'embrayage à friction 14 peut patiner, est caractérisée par I surle diagramme. La zone H représente l'angle, sur lequel les ressorts du second étage de poussée peuvent être comprimés avant que l'embrayage à friction 14 patine. Après la venue en butée des flancs 27a de la partie d'entrée 25 contre les flancs 26a de la partie de sortie 29 de l'embrayage à friction 14, et lors de la poursuite de rotation suivant le sens de traction,

les ressorts du second étage de poussée sont comprimés de fa-

çon supplémentaire jusqu'à ce que, après le franchissement d'une zone K, les boulons 37 viennent s'appliquer contre les zones terminales, situées du côté traction, des évidements courbes 34b. Le couple de rotation nécessaire à cet effet est

caractérisé par la référence 49.

Lors de l'inversion du sens de rotation, lesres-

sortsdu dispositif amortisseur 13 sont tout d'abord détendus sur une zone L et, lors du franchissement de la position de repos 50 qui maintenant est décalée dans le sens de traction sur une distance égale à la plage angulaire de rotation I, sur laquelle l'embrayage à friction 14 a patiné, sont à nouveau

comprimés jusqu'à ce que l'embrayage à friction patine à nou-

veau dans le sens de traction 44, une fois que le point 51

est atteint.

Comme cela ressort du diagramme, le couple 47

* d'actionnement du dispositif amortisseur 13 suivant la direc-

tion de traction 44 est supérieur au couple d'actionnement 49 suivant la direction de poussée. Le couple d'embrayage 46 de l'embrayage à friction 14 correspond approximativement à 20 % du couple d'entraînement 47 du dispositif amortisseur 13. On

peut en outre voir que l'angle possible de rotation I de l'em-

brayage à friction est supérieur à l'angle de rotation possi-

ble F et L du dispositif amortisseur 13 suivant le sens de traction et/ou le sens de poussée. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, l'angle possible de rotation L du dispositif amortisseur 13 dans le sens de poussée est inférieur

à l'angle possible de rotation F suivant le sens de rOussée.

Il faut encore indiquer que dans le cas de la cour-

be caractéristique de torsion représentée sur la figure 3, l'hystérésis de friction, qui est produite par le dispositif de friction 39 et par le dispositif de friction en charge 40, n'a pas été prise en compte. Les couples de friction produits par les dispositifs de friction 39 et 40 se superposent dans les plages angulaires de rotation, dans lesquelles ils sont

actifs avec les couples produits par les ressorts du dispo-

sitif amortisseur 13.

Comme cela est représenté schématiquement sur la figure 2, il est possible de prévoir, entre les flancs 27a,27b de la partie d'entrée 25 et les flancs 28a,28b de la partie de sortie 29 de l'embrayage à friction 14, des accumulateurs d'énergie 52 qui évitent un choc trop intense entre les flancs 27a, 28a ou 27b, 28b. L'action de tels accumulateurs d'énergie

52 n'a pas été prise en compte dans le diagramme de la fi-

gure 3. Les résistances de ces accumulateurs d'énergie 52 à

la rotation se superposent dans les plages angulaires de ro-

tation, dans lesquelles les accumulateurs d'énergie 52 sont

actifs avec le couple d'embrayage de l'embrayage à friction.

Dans le cas de L'embrayage à friction 114 repré-

senté sur les figures 4 et 5, la partie d'entrée 125 est

formée par une plaque de support-53 qui porte plusieurs la-

melles de friction en forme de disques 54,55,56. Les lamelles de friction 54,55,56 comportent, sur leur pourtour extérieur,

des dents radiales 54a,55a,56a cui, afin de bloquer en rota-

tion les lamelles de friction, s'engagent dans des évidements 53a prévus dans le pourtour intérieur de la plaque de support 53. Sur la partie sortie 129 de l'embrayage à friction 114, il est également prévu des lamelles de friction qui sont disposées en alternance avec les lamelles de friction d'entrée

54,55,56, suivant la direction axiale. Les lamelles de fric-

tion 57,58 et 59 possèdent, sur leur pourtour intérieur, des dents 57a, 58a,59a qui s'engagent dans des évidements 129a

ménagés dans le pourtour extérieur de la partie de sortie 129.

Un disque d'appui 60 est fixé, d'un côté sur la plaque de support 53 tandis que de l'autre côté se trouvent fixés, par l'intermédiaire de vis 62, plusieurs éléments 61

formant ressorts à lames appliquant une force axiale en di-

rection du disque d'appui 60. Les lamelles de friction 54,55 56 ainsi que 57,58,59 sont serrées entre le disque d'appui 60 et les éléments 61 formant ressorts à lames de sorte que dans le cas d'une rotation relative de la partie d'entrée 125 par rapport à la partie de sortie 129, un amortissement parfriction 34 est prodait entre les lamelles de friction crui coopèrent entre elles,

ainsi qu'entre la lamelle de friction 59 et le disque d'appui 60.

Comme cela est visible sur la figure 4, les dents 57a,58a, 59a des lamelles de friction 57,58,59 peuvent posséder des largeurs ou des longueurs courbes différentes, si bien que l'on peut prévoir plusieurs étages de friction venant successivement en action. Des couples de friction diffé- rents peuvent par conséquent agir en fonction de l'angle de rotation entre la partie d'entrée 125 et la partie de

sortie 129.

Dans l'exemple de réalisation représenté, les lamelles de friction 54,55, 56 ainsi que le disque d'appui 60 sont directement en liaison par friction avec les lamelles de friction 57,58,59. Cependant il est possible de prévoir entre au moins différentes lamelles de friction, des anneaux de friction organiques ou minéraux, qui peuvent posséder à

nouveau des coefficientsd friction différents les uns par rap-

port aux autres, si bien que le couple de friction nécessaire

sur l'ensemble de la plage de rotation de l'embrayage à fric-

tion peut être adapté aux cas respectifs d'application ou d'utilisation.

L'embrayage à friction 114 représenté sur les fi-

gures 6 et 7 possède une partie d'entrée 225 et une partie de sortie 229. La partie de sortie 229 est formée par rivetage l'une à l'autre d'une pièce 2 formant tôle 63 et d'un disque 64. La pièce 2 formant tôle 63 possède, sur son pourtour, une partie axiale 63a à l'extrémité de laquelle se raccorde une partie 63b s'étendant radialement vers l'extérieur. Sur

la partie axiale 63a se trouvent disposés, suivant la direc-

tion axiale, entre le disque 64 et la partie radiale 63b, un disque de friction 65, la partie d'entrée 225, un anneau de friction 66 bloqué en rotation sur la partie d'entrée 225, un anneau de friction 67 fixé avec blocage en rotation sur

la partie de sortie 63 par l'intermédiaire d'un disque d'ap-

pui 68, ainsi qu'un accumulateur d'énergie réalisé sous la forme d'un ressort Belleville 69 et disposé entre le disque d'appui 68 et la partie radiale 63b. Le ressort Belleville 69

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prend appui, vers l'extérieur du point de vue radial, sur la partie radiale 63b et, vers l'intérieur du point de

vue radial, contre le disque d'appui 68. Ce disque d'ap-

pui 68 comrerte des bras axiaux 68a, aui, pour réaliser le blocage en rotation, s'engagent dans des découpes correspon- dantes de la partie radiale 63b. Comme cela est visible sur

la figure 7, les anneaux de friction 66,67 comportent, sui-

vant la direction axiale, des éléments profilés dirigés axia-

lement et qui engrènent réciproquement. Les éléments profilés

forment des rampes de montée 70,71 de telle sorte que, à par-

tir de la position représentée sur la figure 7, dans le cas d'une rotation relative entre la partie d'entrée 225 et la partie de sortie 229, les anneaux de friction 66,67 sont écartés axialement les uns des autres, ce qui a pour effet que la force de serrage de l'accumulateur d'énergie ou du ressort Belleville 69 est modifiée en fonction de l'angle de rotation. La modification de la tension de bandage du ressort Belleville 69 entraîne une variation du couple de friction de l'embrayage à friction, ce couple de friction

augmentant lorsque le bandage du ressort Belleville 69 aug-

mente. Dans le cas de l'exemple de réalisation représenté, le couple de friction de l'embrayage à friction,augmente à partir de la position moyenne représentée sur la figure 7, dans les deux sens de direction, lorsque l'angle de rotation augmente. Les rampes de montée 70 et 71 peuvent posséder des angles de montée différents de sorte que, à partir de la

position représentée sur la figure 7, il se produit un ac-

croissement différent du couple de friction sur l'angle de

rotation opposé.

Le principe de construction illustré sur la figu-

re 1 présente comme avantage le fait que la masse d'inertie 3 peut être montée d'avance de façon usuelle comme un volant sur le vilebrequin 5,et que l'on peut ensuite fixer au moyen des vis 26, sur la masse d'inertie 3, l'unité constituée par

la masse d'inertie 4, le dispositif amortisseur 13, l'embraya-

ge à friction 14 et éventuellement l'embrayage 7 monté préalablement sur la masse d'inertie 4, ainsi que le disque d'embrayage 9 serré,en étant centré d'avance,entre le

plateau de pression 8 et la masse d'inertie 4. Le disposi-

tif de support formé par les roulements 16 et 17 peut alors- être monté d'avance sur la masse d'inertie 3 ou bien être

monté en commun également avec l'unité mentionnée.

Claims (26)

REVENDICATIONS

1. Dispositif pour compenser des à-coups de rota-

tion, notamment des variations du couple de rotation d'un moteur à combustion interne au moyen de deux masses d'inertie (3,4) disposées coaxialement l'une à l'autre et pouvant tour- ner l'une par rapport à l'autre de façon limitée à l'encontre de l'action d'un dispositif amortisseur (13), et dont l'une (3) peut être reliée au moteur à combustion interne et dont l'autre (4) peut être reliée à l'organe d'entrée (10) d'une

boîte de vitesses; le dispositif amortisseur (13) étant cons-

titué par des accumulateurs d'énerqie et/ou des moyens de

friction ou de glissement agissant suivant la direction cir-

conférentielle, caractérisé en ce qu'il est prévu, en plus du dispositif amortisseur (13), au moins un embrayage à friction (14, 114, 214), pour lequel l'angle de rotation est limité, dans la line de transmission du couple de rotation entre les

masses d'inertie (3, 4).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractéri-

sé par le fait que le dispositif amortisseur (13) et l'embraya-

ge à friction (14, 114, 214) sont disposés de manière à agir en série.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou

2, caractérisé en ce que l'embrayage à friction (114) est équi-

pé d'étages de friction agissant successivement.

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendica-

tions 1 à 3, caractérisé en ce que des coupes de frztbn diffé-

rents sont appliqués par l'intermédiaire de l'embrayage à fric-

tion (114, 214) en fonction de l'angle de rotation.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 4, caractérisé en ce que l'embrayage à friction (14, 114, 214) est soumis, sur des zones partielles de l'angle

de rotation, à.l'action d'accumulateur 'énergie (52).

6. Dispositif selon la revendication 5, caractéri-

sé en ce que les accumulateurs énergie (52) agissent dans les

plages d'extrémité de l'angle de rotation.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 6, caractérisé en ce qu'une partie d'entrée (25) de l'embrayage à friction (14), qui s'étend radialement vers l'intérieur et qui pénètre, avec un certain jeu périphérique, au moyen d'éléments profilés (27) dans des éléments profilés

réciproques (29a) prévus selon une disposition en forme d'an-

neau circulaire dans une partie de sortie (29) de l'embraya-

ge à friction (14) qui forrre la partie d'entrée (34) du dispositif armortis-

seur (13),est fixee avec blocage en rotation sur l'une (3t des massesd'inertie.

8. Dispositif selon la revendication 7, caracté-

risé en ce que la partie d'entrée (25) de l'embrayage à fric-

tion (14) est munie d'éléments profilés (27) dirigés vers l'intérieur,en vis-à-vis desquels se trouvent disposés des éléments profilés réciproques (29a) dirigés vers l'extérieur

et prévus sur la partie de sortie (29) de l'embrayage à fric-

tion (14).

9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, carac-

térisé en ce qu'il est prévu une liaison parfriction entre la partie d'entrée (25, 125, 225) et la partie de sortie (29, 129,

229) de l'embrayage à friction (14, 114, 214).

10. Dispositif selon la revendication 9, caracté-

risé en ce que des deux côtés de la partie d'entrée (25) se trouvent prévus des moyens de friction (31, 31a), montés avec blocage en rotation sur la partie de sortie (29) et dont l'un

(31a) est soumis à l'action d'une force de précontrainte agis-

sant suivant la direction axiale.

11. Dispositif suivant l'une quelconque des reven-

dications 1 à 10, caractérisé en ce que la partie de sortie

(35et 36) du dispositif amortisseur (13) est bloquée en rota-

tion sur l'autre (4) des masses d'inertie.

12. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 11, caractérisé en ce que des accumulateurs d'éner-

ge (52) sont prévus entre les éléments profilés (27, 29a) de la

partie d'entrée (25) et de la partie de sortie (29) de l'embra-

yage à friction (13).

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 12, caractérisé en ce que la partie d'entrée (125) et/ou la partie de sortie (129) sont réalisées par plusieurs lamelles en forme de plaques (57, 58, 59), qui comportent des contours formant butées ou des contours formant butées récipro- ques (57a, 58a, 59a) s'étendant sur des longueurs d'arc de

cercle différentes.

14. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 13, caractérisé en ce que des coeffbents de frictbn dfférents existent entre les lamelles en forme de plaques (54,

, 56, 57, 58, 59, 60).

15. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 14, caractérisé en ce que la force de serrage dé-

terminant le couple de friction de l'embrayage à friction

(214) entre les éléments de friction (65, 66, 67) de l'embraya-

ge à friction peut être modifiée en fonction de l'angle de ro-

tation entre la partie d'entrée (225) et la partie de sortie

(229) de l'embrayage à friction.

16. Dispositif selon la revendication 15, caracté-

risé en ce que la force de serrage peut être modifiée au moyen

d'au moins une rampe de montée (70, 71) prévue sur l'un des com-

posants (66, 67) du dispositif (214).

17. Dispositif selon la revendication 16, caracté-

risé en ce que la rampe de montée (70, 71) modifie l'action de serrage d'un accumulateur de force, qui charge les éléments de friction (65, 66, 67) de l'embrayage à friction (214), comme par exemple un ressort Belleville (69), en fonction de l'angle

de rotation de l'embrayage à friction (214).

18. Dispositif selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 17, caractérisé en ce que le couple de friction

de l'embrayage à friction (214) augmente à partir d'une posi-

tion moyenne ou d'une plage centrale, dans les deux sens de

rotation, lorsque l'angle de rotation augmente.

19. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 18, caractérisé en ce que le couple-de friction (46) de l'embrayage à friction (14), estinférieur au couple de

rotation nominal délivré par le moteur à combustion inter-

ne.

20. Dispositif selon la revendication 19, caracté-

risé en ce que le couple de friction (46) de l'embrayage à friction (14) possède une valeur comprise-entre 8 et 60 % et de préférence entre 10 et 35 %,du couple de rotation nominal

délivré par le moteur à combustion interne.

21. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 20, caractérisé en ce que le couple de friction (46) de l'embrayage à friction (14) possède une valeur comprise

entre 5 et 50 %, et de préférence entre 7 et 30 %, de la résistan-

ce maximale à la rotation (47) des dispositifs amortisseurs(13).

22. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 18, caractérisé en ce que le couple de friction de l'embrayage à friction est supérieur au couple de rotation

nominal délivré par le moteur à combustion interne.

23. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 22, caractérisé en ce que l'angle maximum de rota-

tion (I) de l'embrayage à friction (14, 114, 214) possède une valeur comprise entre 10 et 50 ,et de préférence entre 15 et 35.

24. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 23, caractérisé en ce que l'angle maximum de rota-

tion (I) de l'embrayage à friction possède une valeur comprise entre 60 et 110 %, et de préférence entre 80 et 90 %, de l'angle total de rotation (F+I+L) du dispositif amortisseur (13 et 14)

25. Dispositif selon l'une des revendications 23

et 24,caractérisé en ce que l'angle de rotation (I) de l'embra-

yage à friction (14) est supérieur à l'angle possible de rota-

tion (F L) du dispositif amortisseur (13) dans le sens de

la traction et/ou de la poussée (44, 45).

26. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 1 à 25, caractérisé en ce que le dispositif amortisseur (13) agissant en série avec l'embrayage à friction (14), possède