FR2569803A1 - Amortisseur de vibrations de torsion - Google Patents

Abstract

CET AMORTISSEUR, PREVU POUR LA CHAINE CINEMATIQUE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE A MOTEUR A COMBUSTION INTERNE, COMPREND DEUX ELEMENTS PRINCIPAUX 1, 3 POUVANT TOURNER L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE AUTOUR D'UN AXE COMMUN ET ACCOUPLES PAR AU MOINS UNE PAIRE DE RESSORTS EN SERIE 7, 9. UN DISPOSITIF AMORTISSEUR A FRICTION R QUI REPOND A LA ROTATION RELATIVE ENTRE LES ELEMENTS 1, 3 EST MONTE EN PARALLELE AVEC UN SEUL DES DEUX RESSORTS. UN AUTRE DISPOSITIF AMORTISSEUR A FRICTION R POSSEDANT UN PLUS PETIT COUPLE DE FRICTION PEUT ETRE MONTE EN SUPPLEMENT EN PARALLELE AVEC LA SERIE DES DEUX RESSORTS 7, 9. L'AMORTISSEMENT A FRICTION EST SENSIBLEMENT FONCTION UNIQUEMENT DE L'OSCILLATION DE LA VALEUR DU COUPLE SUPERPOSE AU COUPLE PRINCIPAL, INDEPENDAMMENT DE CE COUPLE PRINCIPAL, CE QUI PERMET D'AMORTIR CONVENABLEMENT LES RESONANCES A FREQUENCE PROPRE DE LA CHAINE CINEMATIQUE DU VEHICULE.

Description

AMORTISSEUR DE VIBRATIONS DE TORSION

L'invention se rapporteà un amortisseur de vibra-

tions de torsion destiné en particulier à amortir les vi-

brations de torsion de la chaîne cinématique d'un Véhicule automobile, et de préférence à amortir les vibrations de

torsion entre le vilebrequin et l'arbre d'entrée de la boi-

te de vitesses.

On connait déjà, par le modèle d'utilité allemand 72 28 728, un amortisseur de vibrations de torsion pour

disque d'embrayage dont le dispositif de friction de régi-

me de charge est commandé par un disque de commande de manière à n'entrer en jeu qu'après avoir parcouru un certain

angle de torsion. On obtient de cette façon que le frotte-

ment de l'amortisseur de vibrations de torsion reste très

faible dans le régime de ralenti tandis qu'il est relative-

ment grand dans le régime de charge.

On connaît par le brevet allemand 24 18 062 un amortisseur de vibrations de torsion dont le dispositif de friction calculé pour le régime de charge est commandé par un disque de commande de manière à posséder des coefficients de frottement constants mais qui sont de valeurs différentes

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

Le but de l'invention est de créer un amortisseur de vibrations de torsion, destiné en particulier àêtre

incorporé dans la chaîne cinématique d'un véhicule automo-

bile mû par un moteur à combustion interne qui puisse être mieux adapté à la caractéristique de vibrations de torsion

de la chaîne cinématique alors que cela n'était pas possi-

ble jusqu'à présent. En particulier, l'invention vise à faire en sorte que l'amortisseur de vibrations de torsion

puisse être adapté à des états de fonctionnement dans les-

quels le moteur à combustion interne engendre des résonan-

ces à la fréquence propre desquelles il se manifeste des amplitudes de vibrations de torsion relativement grandes à

l'intérieur de l'amortisseur de vibrations de torsion.

L'amortisseur de vibrations de torsion selon l'invention comprend deux éléments principaux qui peuvent

tourner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rota-

tion commun et qui sont couplés l'un à l'autre par une liai-

son élastique en torsion, par plusieurs ressorts, ainsi

qu'un dispositif amortisseur à friction pouvant être solli-

cité en présence d'une rotation relative entre les éléments principaux. Le perfectionnement selon l'invention consiste en ce que les deux éléments principaux sont couplés l'un à l'autre par une liaison élastique, par au moins une paire

de ressorts disposés en série l'un par rapport à l'autre.

Le dispositif amortisseur à friction est alors disposé en parallèle avec un seul des deux ressorts de la paire. Un

tel amortisseur de vibrations de torsion possède une carac-

téristique couple-angle de rotation relative à laquelle l'amortissement par friction dépend de l'amplitude de la

vibration avec laquelle les deux éléments principaux oscil-

lent dans le régime de charge de part et d'autre d'une position angulaire relative moyenne des éléments principaux qui est elle-même déterminée par le couple de charge. Dans le régime de charge, les deux éléments principaux tournent l'un par rapport à l'autre d'un angle qui correspond à la caractéristique de couple, en chargeant les ressorts. S'il

se superpose à cette valeur de base, une vibration de tor-

sion de faible amplitude, l'amortissement par friction de l'amortisseur de vibrations de torsion selon l'invention est également faible. Si, au contraire, il se superpose une grande amplitude de vibrations, par exemple sous l'effet de

l'excitation d'une résonance à la fréquence propre, l'amor-

tissement à friction est également grand. Ceci garantit que

le dispositif d'amortisseur à friction n'entre essentielle-

ment en action que dans la région des fréquences propres de la chaîne cinématique d'un véhicule automobile. Ceci accroît la longévité de l'amortisseur à friction et réduit son dégagement de chaleur. Dans l'état de fonctionnement normal, en dehors des régions de résonances à la fréquence propre, l'amortissement à friction est faible, de sorte que

l'amortisseur à friction est peu agressé.

Dans une forme préférée de réalisation de l'in-

vention, il est prévu un deuxième dispositif amortisseur à friction dont le couple de friction est plus faible que

celui du dispositif amortisseur à friction cité en premier.

Le deuxième dispositif amortisseur à friction est couplé directement entre les deux éléments principaux et il entre

en action dans tous les états de fonctionnement dans les-

quels les amplitudes de vibrations entre les deux éléments principaux sont inférieures à une valeur prédéterminée. Le deuxième dispositif amortisseur à friction n'est donc en

action que dans l'état de fonctionnement normal.

Dans une autre forme de réalisation de l'invention, il est prévu un élément intermédiaire qui, d'une part, fait partie intégrante du dispositif amortisseur à friction, et d'autre part, est solidaire des ressorts qui accouplent les éléments principaux. L'élément intermédiaire est de préférence sollicité paril'élément principal côté entrée, dans lecas de l'utilisation de l'amortisseur de vibrations de torsion dans un disque d'embrayage, il est sollicité par

le disque d'entraînement de cet embrayage et, en présen-

ce de couples inférieurs au couple de friction du disposi-

tif amortisseur à friction, il-en charge donc que les res-

sorts. Ceci garantit que le dispositif amortisseur à fric-

tion n'entre en action qu'à partir du moment o la force de

précontrainte des ressorts chargés par l'élément intermé-

diaire est supérieure au couple de friction. En présence de fluctuations du couple qui ne sont pas supérieures au couple de friction dudit premier dispositif amortisseur à

friction seul le deuxième dispositif amortisseur à friction, c'est-

à-dire le dispositif amortisseur à friction possèdant le plus faible

couple de friction entre en action. Dans le cas o l'amortisseur de vi-

brations de torsion est utilisé dans des disques d'embrayages ou dans des volants d'inertieenpplusieurspièces appartenant à des embrayages

à frictions de véhicules automobiles, les éléments princi-

paux sont constitués par un disque- de moyeu et par deux disques latéraux disposés axialement de part et d'autre du

disque de moyeu. L'un des deux disques latéraux peut cons-

tituer un disque=d'entraînement muni de garnitures de friction d'embrayage. L'autre disque latéral constitue une tôle de protection. Le disque intermédiaire est dans ce cas relié au disque d'entraînement par des premiers ressorts et au disque de moyeu par des deuxièmes ressorts. Les deux systèmes de ressorts peuvent posséder des raideurs de res- sorts égales ou inégales. Les ressorts sont alors montés dans des fenêtres correspondantes de ces disques. Grâce à un dimensionnement approprié des fenêtres, on peut obtenir une caractéristique élastique coudée. Pour assurer une meilleure répartition des forces, il est avantageux que 1'

élément intermédiaire soit composé de deux disques élémen-

taires, de préférence superposables, disposés symétriquement par rapport au disque de moyeu et reliés solidairement en

rotation l'un à l'autre.

Dans une autre construction de l'amortisseur de vibrations de torsion, il est prévu que, dans les fenêtres du disque de moyeu, d'une part, et dans celle de la tôle de protection et du disque d'entraînement d'autre part, sont

disposés des ressorts, à raison -de deux ressorts dans cha-

que fenêtre, en série l'un derrière l'autre. L'élément in-

termédiaire comprend des éléments ou pattes d'entraînement

dont chacun attaque les régions d'extrémités des deux res-

sorts qui sont dirigées l'une vers l'autre. Les deux ressorts

de chaque paire de ressorts peuvent avoir des caractéris-

tiques élastiques identiques ou différentes. Avec cette construction, non seulement on peut rendre la grandeur de

l'amortissement à friction fonction de la grandeur de l'am-

plitude des vibrations mais, en outre, on obtient dans la région de plus faible amortissement à friction, des raideurs de ressorts différentes dans le fonctionnement en traction et dans le fonctionnement en poussée. Si l'on apparie des ressorts possédant des raideurs élastiques différentes, en présence d'une sollicitation dans un sens, par exemple dans le sens de la traction, le disque intermédiaire charge, tout d'abord le ressort de plus grande raideur tandis que, dans l'autre sens de sollicitation, c'est-à-dire dans le sens de

la poussée, c'est le ressort de plus faible raideur élasti-

que, c'est-à-dire de caractéristique élastique plus plate,

qui est chargé le premier.

Dans la construction décrite ci-dessus, le disque intermédiaire peut être muni de pattes qui s'engagent entre les deux ressorts de la paire de ressorts. Toutefois, on peut également prévoir deux disques intermédiaires placés de part et d'autre du disque de moyeu et qui sont reliés l'un à l'autre par des parties pleines ou par des tôles de guidage. Les tôles de guidage peuvent servir en même temps

d'élément de liaison qui relient les deux disques intermé-

diaires solidairement en rotation l'un à l'autre.

Les deux dispositifs amortisseurs à friction

exposés ci-dessus sont de préférence disposés dans la ré-

gion radialement intérieure des disques de l'amortisseur de vibration de torsion. Les dispositifs amortisseurs à

friction sont ici avantageusement prévus sur des faces op-

posées du disque de moyeu. De toute façon l'invention sera bien comprise et d'autres caractéristiques seront mises

en évidence à l'aide de la description qui suit en référen-

ce au dessin schématique annexé représentant plusieurs exemples de réalisation de cet amortisseur de vibrations de torsion: Figure 1 est un schéma de principe d'une première forme de réalisation d'une amortisseur de vibrations de torsion, notamment destiné à une chaîne cinématique d'un véhicule automobile mû par un moteur à combustion interne; Figures 2 et 3 sont des diagrammes qui montrent le couple M transmis par l'amortisseur de vibrations de torsion en fonction de l'angle de rotation relative C des deux parties principales de l'amortisseur; Figure 4 est un schéma de principe d'une autre

forme de réalisation d'un amortisseur de vibrations de tor-

sion; Figures 5 et 6 sont des diagrammes qui montrent l'allure de variation du couple M transmis par l'amortisseur de vibrations de torsion de la figure 4 en fonction de 1'

angle de rotation relative de ses deux éléments princi-

paux; Figure 7 est une coupe longitudinale axiale d'un disque d'embrayage pour embrayage à friction de véhicule

automobile comportant un amortisseur de vibrations de tor-

sion selon l'invention; Figure 8 est une vue de côté du disque d'embrayage selon la figure 7; Figure 9 est une vue de côté d'une variante du disque d'embrayage selon la figure 7; Figure 10 est unevuede détail du disque d'embrayage de la figure 9 en coupeselon une ligne X-X de figure 9; et Figure 11 est une vue partielle d'une variante du

disque d'embrayage de la figure 9.

Figure 1 est un schéma de principe d'une premiè-

re forme de réalisation d'une amortisseur de vibrations selon l'invention, comprenant deux éléments principaux 1, 3 qui seront décrits plus complètement dans la suite et qui tournent l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation commun, cet amortisseur étant intercalé dans la

chaîne cinématique d'un véhicule automobile mû par un mo-

teur à combustion interne. Un élément intermédiaire 5 est monté pour tourner par rapport aux deux éléments principaux 1, 3 autour de l'axe de rotation commun. Les éléments

principaux 1, 3 sont couplés l'un à l'autre par une liai-

son élastique en rotation, par l'intermédiaire d'une ou plusieurs paires de ressorts 7, 9 disposés en série. Le ressort 7 de chaque paire de ressorts est monté dans des fenêtres correspondantes 11, 13 de l'élément intermédiaire , d'une part, et de l'élément principal 1 d'autre part. Le ressort 9 de chaque paire de ressort est monté dans

des fenêtres correspondantes 15, 17 de l'élément intermé-

diaire 5, d'une part, et de l'élément principal 3, d' autre part. Un premier dispositif de friction R1 agit directement entre les deux éléments principaux 1, 3. Le dispositif de friction R1 est monté en parallèle avec

le montage en série des ressorts 7, 9. Un deuxième dispo-

sitif de friction R2 agit entre l'élément intermédiaire et l'un des éléments principaux 1, à, plus précisé-

ment, ici, entre l'élément intermédiaire et l'élément prin-

cipal 3 qui joue le rôle d'élément d'entrée de l'amortis-

seur de vibrations. Le dispositif de friction R2est ainsi monté en parallèle uniquement avec l'un des deux ressorts, ici, avec le ressort 9. Les dispositifs de friction R1 et R2 amortissent les vibrations de torsion des deux éléments principaux 1, 3 l'un par rapport à l'autre. Le couple de friction du dispositif de friction R est plus grand que le couple de friction du dispositif de friction R1. Dans le cas

o il est prévu plusieurs paires de ressorts 7, 9 les monta-

ges en série des paires de ressorts sont montés en parallè-

le entre eux.

Les figures 2 et 3 montrent les caractéristiques I5 de couple de l'amortisseur de vibrations de torsion de la

figure 1. Les valeurs positives de l'angle de rotation re-

lative C entre les deux éléments principaux 1,3 désignent

le sens de traction, les valeurs négatives le sens de pous-

sée. On suppose que les éléments principaux 1,3 sont chargés dans le sens de la traction avec un couple croissant, en partant de la position de repos non chargée. Comme le montre la figure 2, il ne se produit une rotation relative des

éléments principaux 1,3 qu'après le franchissement du cou-

ple de friction MR1 du dispositif de friction Ri, tracé sur l'axe des moments M. Si le couple continue à croître,

l'élément principal 3 tourne par rapport à l'élément princi-

pal 1, le ressort 7 étant alors chargé, par l'intermédiaire

du dispositif de friction R2, selon la caractéristique élas-

tique C7 tracée en traits interrompus. Le couple M croit selon la caractéristique-élastique C7 jusqu'à ce que le couple exercé par le ressort 5 ait atteint une valeur qui correspond au couple MR2 du dispositif de friction R2. A cet endroit de la caractéristique, qui est représentéeen 21

sur la figure 2, la caractéristique élastique se coude puis-

que, dans la suite de la croissance de l'angle de rotation le couple n'est plus déterminé exclusivement par le

ressort 7 mais, en supplément, également par le ressort 9.

Il se produit un mouvement relatif entre l'élément inter-

médiaire 5 et l'élément principal 3. La caractéristique de

couple s'étend maintenant selon la caractéristique élasti-

que C7,9 moins raide, puisque les deux ressorts 7 et 9 sont montés en série. En réponse à une inversion du mouve- ment, qui passe du sens de la traction au sens de la poussée la caractéristique de couple décroît tout d'abord de la valeur 2MR1, puisque le sens de la friction du dispositif

de friction R1 s'inverse. Lorsque l'angle de rotation re-

lative croit dans le sens de la poussée, c'est-à-dire dans le sens des angles négatifs, le couple varie tout d'abord selon la caractéristique élastique C7, puisque le ressort 7 se détend tout d'abord. Le couple décroit jusqu'à ce qu'il ait été diminué de deux fois la valeur du couple de

friction du dispositif de friction R2, c'est-à-dire de 2MR2.

Lorsque la rotation relative se poursuit, les deux ressorts 7,9 sont à nouveau chargés dans le sens de la poussée et le couple M varie selon la caractéristique élastique C7,9

des ressorts 7,9 montés en série. Le passage inverse du ré-

gime de poussée au régime de traction, se produit de façon

entièrement symétrique. Dans le cas de la courbe représen-

tée en traits continus sur la figure 2, l'amortisseur de vibrations de torsion est chargé entre les deux maxima d' angles de rotation relative. Dans le cas de cette excursion maximum des deux éléments principaux 1, 3 on dispose de la totalité du couple de friction des dispositifs de friction R1, R2, couple qui possède la valeur 2MR2 dans les régions extrêmes de la caractéristique du couple, une valeur égale à la somme de 2MR1 et de 2MR2 dans la région centrale et

la valeur 2MR1 majorée d'une fraction de 2MR2 dans les ré-

gions de transition, selon la caractéristique élastique C7.

Si la fluctuation du couple dans la chaine ciné-

matique est plus petite que dans le cas de l'excursion maximum, il se produit ce qui suit: Tant que la variation du couple est inférieure au couple de friction MR2 du dispositif de friction R2, on observe un comportement d'hystérésis conformément à la ligne tracée en traits mixtes sur la figure 2. Dans les limites de cette ligne, la variation du couple se produit sur la caractéristique élastique C7 puisque, dans cette

région de valeurs du couple, seul le ressort 7 est sollici-

té, c'est-à-dire tendu puis détendu. Par ailleurs dans cette région de valeurs du couple, seul le dispositif de friction R1 entre en action. Le dispositif de friction R2 est hors d'action puisque le couple qui charge le ressort 7 est plus petit que le couple MR2 ou au maximum égal à ce dernier. La courbe en traits mixtes dela variation du couple présente, comme le montre la figure 2, une plus petite amplitude de vibration des deux éléments principaux 1, 3 l'un par rapport à l'autre et, en outre, le couple de friction amortisseur est réduit. Ici, la région de la

caractéristique limite du couple dans laquelle la vibra-

tion se manifeste ne joue aucun r8le. Sur la figure 2, la caractéristique de vibration tracée en traits mixtes désigne

une vibration de torsion qui est superposée à une sollicita-

tion de base dans le sens de la traction. La figure 3 montre,

à l'intérieur de la caractéristique limite de torsion re-

présentée par une ligne continue, et par une ligne en trait mixte, une oscillation du couple autour de la position de repos, dans laquelle la contrainte de couple dans le sens de la traction est égale à celle exercée dans le sens de la poussée. Les oscillations du couple sont plus grandes que le couple de friction MRlmais plus petites que le couple à son excursion maximum possible. Ici également, une partie

de la caractéristique de couple s'étend selon la caractéris-

tique élastique C7 tandis qu'une autre partie s'étend selon la caractéristique élastique C7,9. Le dispositif de friction R2 entre en action lors du franchissement du couple MR2 (ce qui correspond au point 21 indiqué sur la figure 2) et il se forme un coude entre la caractéristique élastique C7 et la caractéristique élastique C7,9. Le couple de friction qu'on doit surmonter en ce point possède la valeur MRG et se compose de 2MR1 et d'une fraction = MR2 l + C9/C7

Le couple de friction MR1 du dispositif de fric-

tion R peut presque être ramené à zéro. Sur la figure 2, il correspond à ce retour une variation du couple qui le fait passer au-dessous de la caractéristique élastique C7 tracée en ligne interrompue sur une ligne qui passe par l'origine et qui correspond à la caractéristique C7

La figure 4 représente le principe de construc-

tion d'une autre forme de réalisation d'un amortisseur de vibrations de torsion selon l'invention. Pour simplifier, les éléments possédant les mêmes fonctions sont désignés par les mêmes chiffres de référence ou symboles. Pour ces

éléments, on se reportera donc à la description des figures

1 à 3. La différence entre l'amortisseur de vibrations de torsion de la figure 4 et l'amortisseur de vibrations de torsion de la figure i réside essentiellement dans le fait que les ressorts 7, 9 de la paire de ressorts qui accouple les éléments principaux 1, 3 l'un à l'autre par une liaison élastique sont montés en série dans une même fenêtre 23 de

l'élément principal l, d'une part et dans une fenêtre commu-

ne 25 de l'élément principal 3, d'autre part, et dans le

fait que l'élément intermédiaire 5 possède une patte d'en-

trainement 27 engagée entre les extrémités 29, 31 des deux ressorts 7, 9 qui se font face. Les deux ressorts 7, 9

peuvent ici également posséder des caractéristiques élasti-

ques identiques ou différentes et il est possible de mon-

ter en parallèle entre elles plusieurs paires de ressorts 7, 9 montés en série entre eux. Ici également un dispositif de friction R1, qui est monté en parallèle avec le montage

série des ressorts 7, 9 est interposé entre les deux élé-

ments principaux l, 3. Un deuxième dispositif de friction R2 est monté en parallèle avec seulement l'un des deux ressorts, ici, le ressort 9. Le couple de friction produit

par le dispositif de friction R2 est plus grand que le cou-

ple de friction du dispositif de friction R1.

La figure 5 représente la courbe théorique de la

variation du couple de l'amortisseur de vibrations de tor-

sion de la figure 4 dans le cas o le couple de friction du dispositif de friction R est suffisamment petit pour être négligeable. Par ailleurs, sur la figure 5, il est supposé que les ressorts 7, 9 sont montés sans précontrainte dans

les fenêtres 23, 25 et que le ressort 7 possède une caracté-

ristique élastique plus raide que celle du ressort 9, c'est-

à-dire qu'il est-plus fort que le ressort 9. Si l'amortis-

seur de vibrations de torsion est-sollicité par un couple

M, on obtient, en partant de l'état déchargé, la caracté-

ristique de couple suivante: En présence d'une sollicitation dans le sens de la traction (valeurs positives de<), le couple M croit tout d'abord jusqu'à-une valeur MR2, après quoi les deux éléments principaux tournent l'un par rapport à l'autre, sans nouvel accroissement du couple, jusqu'à ce qu'on ait atteint un angle de rotation relativeOi déterminé par la caractéristiquetélastique C7. Ce comportement résulte du fait que, dans l'amortisseur de vibrations de torsion de la figure 4, l'un des deux ressorts 7 ou 9 reste dans un état précontraint qui correspond au couple de friction MR2 du dispositif de friction R2. sur la figure 5, c'est le ressort 7 qui est tout d'abord précontraint par le couple defricio MeS l

de friction:MR2. Si le couple M continue à croître, la ca-

ractéristique de couple suit la caractéristique élastique C7. La caractéristique élastique C9 est moins raide

7,9' 7,9

que la caractéristique élastique C7, puisque, maintenant

les deux ressorts 7 et 9 sont en action. Si le sens de ro-

tation s'inverse, c'est-à-dire qui l'amortisseur de vibra-

tions de torsion est sollicité dans le sens de la poussée (valeurs négatives de L'angle i), le couple M varie de 2MR2, en suivant la caractéristique élastique C7,9 +, La caractéristique élastique C7 9 +< résulte, dans le cas du mouvement dans le sens de la poussée,-du fait que le ressort (7) se détend tout d'abord et que, ensuite, après un saut de couple de 2MR2, les deux ressorts 7 et 9 sont à nouveau en action. Si, en présence d'une sollicitation de poussée, le sens de la rotation relative s'inverse à nouveau,

le couple M suit une autre caractéristique élastique, dési-

gnée par C7 9 Cette caractéristique est moins raide que la caractéristique C7 9 + <, puisque, en présence de sollicitations de poussée et du passage du sens de poussée au sens de traction, le ressort 9 se détend tout d'abord et que ce n'est qu'ensuite que les deux ressorts 7, 9 sont à

nouveau en action sur leur caractéristique élastique commu-

ne C7 9. La configuration de l'amortisseur de vibrations de torsion selon la figure 4 permet donc de produire des caractéristiques élastiques de pentes différentes dans les

régions d'inversion de la caractéristique de couple.

La figure 6 montre lacaractéristique de couple

pour le cas o les ressorts 7, 9 sont montés dans les fenê-

tres 23, 25 avec une précontrainte. La précontrainte modi-

fie la caractéristique de couple dans la région de la posi-

tion de repos des éléments principaux l, 3. On supposera

que le couple de précontrainte V est plus grand que le cou-

ple de friction MR2. En partant de la position de repos, le couple M varie tout d'abord de la valeur du couple de précontrainte V en présence d'une sollicitation dans le sens de la traction. Lorsque le couple M continue à croître, le couple varie comme indiqué sur la figure 5. Tout d'abord le ressort 7 est précontraint avec la valeur du couple de friction MR2. Ensuite, en raison du montage en série des

ressorts 7, 9, la variation du couple suit la caractéristi-

que commune C7 9 de ce montage série. Le mouvement de re-

tour dans la région de la sollicitation de traction se pro-

duit également, tout d'abord selon la caractéristique

C7 9 +0 i, sur une valeur 2MR2, prallèlement à la caracté-

C7, 9+'

ristique C7. Ensuite, il se produit un mouvement de retour

jusqu'à la position de repos, sur la caractéristique com-

mune C7 9' Au moment du passage à la région de poussée

(valeurs négatives de l'angleci), on doit également surmon-

ter tout d'abord le couple de précontrainte V avant que la variation du couple ne puisse suivre la caractéristique

élastique C9 du ressort 9.

Ici également, le ressort 9 est tout d'abord sol-

licité jusqu'à une valeur de couple égale à MR2 avant que les deux ressorts ne soient chargés. Ainsi qu'on l'a déjà décrit en regard de la figure 5, le ressort 9 possède une

caractéristique élastique moins raide que celle du res-

sort 7. Lorsque le sens du mouvement s'inverse pour reve-

nir au régime de poussée, on obtient ici également une caractéristique globale moins raide que dans le cas de 1'

inversion revenant au régime de traction.

La figure 6 montre, par une ligne tiretée, la caractéristique de couple de l'amortisseur de vibrations de torsion de la figure 4 en présence d'un couple de friction

non négligeable MR1 du dispositif de friction R1. Le cou-

ple de friction MR se superpose, selon son signe, à la variation du couple représentée en traits continus pour les conditions d'absence de couple de friction MR1. La courbe

du couple de la figure 5 est modifiée d'une façon correspon-

dante lorsque le couple de friction MR1 du dispositif de

friction R1 n'est pas négligeable.

Les figures 5 et6 montrent les caractéristiques limites en présence d'une rotation relative maximum des

éléments principaux 1, 3. En présence d'une charge partiel-

le de l'amortisseur de vibrations de torsion dans le régime de traction ou dans le régime de poussée, charge partielle

dans laquelle il se superpose, à une valeur de base du cou-

ple,un mouvement de rotation possédant une amplitude de vibratirelativement petite, la variation du couple suit la courbe d'hystérésis indiquée en traits mixtes tracée sur la figure 6 à titre d'exemple. On suppose ici que la

variation du couple n'excède pas le couple de friction MR2.

L'amortissement par friction est donc fixé par le couple

de friction MR 1 et il est relativement petit. Si l'ampli-

tude de la vibration de torsion s'agrandit, le couple de friction MR 2 peut être dépassé, comme ceci a été indiqué en regard des figures 2 et 3. Le couple de friction peut ainsi croître jusqu'à sa valeur maximum 2MR1 + 2MR2, ce

qui correspond à l'accroissement de l'amplitude de la vi-

bration.

Les figures 7 et 8 représentent un disque d'em-

brayage pour un embrayage à friction de véhicule automobile qui comprend un amortisseur de vibrations de torsion selon la figure 1. Sur les figure 7 et 8, les éléments qui ont la même fonction que ceux de la figure 1 sont désignés par les mêmes numéros de référence. Pour faciliter l'exposé,

on se réfère à la description des figures 1 et 3. L'élément

principal 1 constitue l'élément de sortie du disque d'em-

brayage et il comprend un moyeu 41 qui doit être accouplé solidairement en rotation, mais mobile en translation

axiale, à un arbre d'entrée ou primaire de la boîte de vi-

tesses, non représenté, qui tourne autour d'un axe de rota-

tion 43. Un disque de moyeu 45 fait saillie sur le moyeu 41

dans une direction sensiblement radiale. L'élément princi-

pal 3 forme l'élément d'entrée et comprend un disque d'en-

tra nement 49, muni de garnitures de friction d'embrayage 47, situé sur un côté axial du disque de moyeu 45, ainsi

* qu'un disque de protection ou flasque 53, réuni solidaire-

ment au disque d'entraînement 49 par des rivets entretoises 51, sur le côté axialement opposé du disque de moyeu 45. L' élément intermédiaire 5 comprend deux disques intermédiaires 57 assemblés par des rivets entretoises 55 pour former une unité et dont l'un est interposé axialement entre le disque

de moyeu 45 et le disque d'entraînement 49 tandis que l'au-

tre est interposé axialement entre le disque de moyeu 45

et le flasque 53.

Le disque d'embrayage comprend trois ressorts 7 décalés les uns par rapport aux autres de 120 dans la direction circonférentielle, qui sont montés sensiblement sans jeu dans des fenêtres 13 du disque de moyeu 45 et dans des fenêtres 11 des deux disques intermédiaires 57. Le disque d'entraînement 49 et le flasque 53 sont munis, dans la région des fenêtres 7, d'évidements 58 dans lequels les ressorts 7 sont respectivement engagés. Les évidements 58 sont calculés suffisamment grands pour que les ressorts 7 puissent se déplacer librement dans les ouvertures 58 sur toute la plage de rotation relative. Le disque d'embrayage comprend en outre trois ressorts 9 décalés de 1200 les uns par rapport aux autres, qui traversent le disque de moyeu en passant dans des ouvertures 59 et qui sont tenus, de part et d'autre du disque de moyeu 45, sensiblement

sans jeu dans des fenêtres 15 des deux disques intermédiai-

res 57, d'une part et dans des fenêtres 17 du disque d'en- tra nement 49 et du flasque 53, d'autre part. Les ouvertures

59 sont calculées suffisamment grandes pour que les res-

sorts 9 puissent se déplacer librement dans ces ouvertures

sur toute la-plage de valeurs de l'angle de rotation rela-

tive.

Les unités de friction R et R sont de configu-

1 2

ration classique et sont disposées sur des côtés axialement opposés du:disque-de moyeu 45, radialement à l'intérieur

du cercle sur lequel sont montés les ressorts 7, 9. Le dis-

positif de friction R comprend un disque latéral 61 fixé au moyeu 41 et un disque de pression 63 monté solidairement

en rotation mais mobiie en translation axiale sur le dis-

que d'entraînement 49, et interposé axialement entre le disque latéral 61 et le disque d'entraînement 49. Le disque de pression 63 est pressé contre le disque latéral par un ressort 65 à action-axiale et avec interposition d'un anneau de friction 67. Un autre anneau de friction 69 est interposé entre le disque d'entraînement 49 et le disque

de moyeu 45. Le dispositif de friction R2 comprend un an-

neau de friction 71 interposé entre le disque intermédiaire 57 qui lui est adjacent-et le flasque 53, ainsi qu'un autre

anneau de friction 73, situé de l'autre côté axial du flas-

que 53. Le disque intermédiaire 57 qui est adjacent au

flasque 53:porte une patte 75 qui émerge axialement à l'ex-

térieur en traversant l'ouverture intérieure du flasque 53, et contre laquelle prend appui un ressort à disque 77 qui engendre la précontrainte axiale du dispositif de friction R2. Le couple de friction produit par le dispositif de friction R2 est plus grand que le couple de friction du

dispositif de friction R1. Pour l'explication du mode d'ac-

tion de l'amortisseur de vibrations de torsion du disque

d'embrayage des figures 7 et 8, on se reportera à la des-

cription des figures 1 à 3.

Les figures 9 à 10 représentent, en combinaison avec la figure 7, un disque d'embrayage pour un embrayage à friction de véhicule automobile correspondant au schéma de principe de la figure 4. Les éléments des figures 9 et qui ont des fonctions analogues à celle des éléments des

figures 4 et 7 sont désignés par les mêmes numéros de ré-

férence que sur ces dernières figures. Pour l'explication,

on se reportera à la description des figures 4 à 7. Le

1O disque d'embrayage comprend quatre paires de ressorts 7, 9 décalées les unes par rapport aux autres dans la direction circonférentielle, les ressorts étant montés les uns à la suite des autres dans la direction circonférentielle dans des fenêtres communes 23, 25 du disque de moyeu 45, d'une part, et du disque d'entraînement 49 ou du flasque 53 d'autre part. L'élément intermédiaire 5 est composé de deux disques intermédiaires 57a situés axialement des deux côtés du disque de moyeu 45. Les disques intermédiaires 57a sont reliés par des languettes d'entraînement 27. Les languettes d'entraînement 27 sont engagées entre les ressorts 7, 9, à travers les fenêtres 23 du disque de moyeu, les ressorts 7, 9 étant appuyés contre les disques d'entraînement 27. Les dispositifs de friction R1 et R2 sont d'une construction

correspondant à la figure 7.

La figure 11 représente une variante du disque

d'embrayage des figures 9 et 10, qui ne se distingue essen-

tiellement que par le fait qu'il n'y est prévu q'un seul disque intermédiaire 57b qui forme l'élément intermédiaire et sur la périphérie extérieure duquel font saillie des languettes d'entraînement 27b qui possèdent deux segments 79 s'étendant axialement à un certain écartement radial l'un de l'autre, et un segment radial 81 qui relie les segments axiaux 79 l'un à l'autre. Les languettes d'entraînement 27b sont ici également engagées dans les fenêtres du disque de moyeu 45 et s'étendent ici également entre les ressorts 7, 9. Dans les amortisseurs de vibrations de torsion, décrits plus haut, on peut obtenir des caractéristiques

élastiques individuelles coudées en adoptant un dimensionne-

ment approprié pour les fenêtres. L'amortisseur de vibra-

tions de torsion ne doit pas nécessairement être associé au disque d'embrayage mais, au contraire, il peut égale-

ment être placé en un autre point de la chaîne cinémati-

que du véhicule automobile, par exemple, entre les deux parties d'un volant d'inertie divisé appartenant au moteur

à combustion interne.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1- Amortisseur de vibrations de torsion compre-

nant:

deux éléments principaux (1, 3) qui peuvent tour-

ner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe commun. plusieurs ressorts (7, 9) qui accouplent les deux éléments principaux (1, 3) par une liaison élastique en torsion, un dispositif amortisseur à friction (R2) qui

l0 peut être sollicité en presence de la rotation relative en-

tre les éléments principaux (1, 3), caractérisé en ce que les deux éléments principaux (1, 3) sont accouplés l'un à l'autre par une liaison élastique en

torsion, par l'intermédiaire d'au moins une paire de res-

sorts (7, 9) disposés en série l'un par rapport à l'autre et en ce que le dispositif amortisseur à friction (R2) est disposé en parallèle avec seulement l'un des deux ressorts

(9) de la paire.

2- Amortisseur de vibrations de torsion selon la

revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif amortis-

seur à friction (R2) comprend un élément intermédiaire (5) qui peut tourner par rapport aux deux éléments principaux (1, 3) autour de l'axe de rotation commun, et en ce que les ressorts (7, 9) de la paire prennent appui l'un contre 1' autre par l'intermédiaire de l'élément intermédiaire (5) en présence d'une rotation relative entre les deux éléments

principaux (1, 3).

3- Amortisseur de vibrations de torsion selon la

revendication 2, caractérisé en ce que l'un des deux élé-

ments principaux (1) présente un disque de moyeu (45) et

l'autre des deux éléments principaux (3) présente deux dis-

ques latéraux (49, 53) disposés axialement de part et d'au-

tre du disque de moyeu (45) et assemblés l'un à l'autre pour former une unité, en ce que l'élément intermédiaire (5)

présente au moins un disque intermédiaire (57) disposé axia-

lement entre le disque de moyeu (45) et l'un des disques latéraux (49, 53) et qui peut tourner par rapport au disque de moyeu (45) et par rapport aux disques latéraux (49, 53) en ce qu'un premier ressort de chaque paire de ressorts est disposé dans des fenêtres (11, 13) du disque de moyeu (45) et du disque-intermédiaire (57) et peut être sollicité en présence d'une rotation relative entre le disque de moyeu (45) et le disque intermédiaire (57), et en ce qu'un

deuxième ressort (59) de chaque paire de-ressorts est dispo-

sé dans des fenêtres (15, 17) des disques latéraux (49, 53) et du disque intermédiaire (57) et peut être sollicité en 1O présence d'une rotation relative entre les disques latéraux

(49, 53) et le disque intermédiaire (57).

4- Amortisseur de vibrations de torsion selon la

revendication-3, caractérisé en ce que l'él-ément-intermé-

diaire (5) présente deux disques intermédiaires (57) qui sont disposés sur des côtés axialement opposés du disque de moyeu (45), qui sont réunis l'un à l'autre en une unité par

des organes d'assemblage axiaux (55), et en ce que le deu-

xième ressort _(-9) de chaque paire de:ressorts est disposé

dans une ouverture (59) du disque de moyeu (45) et est en-

gagé, axialement:de part et d'autre du disque de moyeu (45) dans les fenêtres (17) des disques latéraux (49, 53) en

passant à travers les fenêtres (15) des disques intermédiai-

res (57). == - Amortisseur-de vibrations de torsion selon la revendication 3, caractérisé en ee que les ressorts (7, 9) de la paire de ressorts possèdent des caractéristiques

élastiques identiques.

6- Amortisseur de vibrations de torsion selon la

revendication 2,- caractérisé en ce que l'un des deux élé-

ments principaux (1) présente un disque de moyeu (45) et l' autre des deux éléments principaux (3) présente deux disques latéraux (49, 53) disposés axialement de part et d'autre du disque de moyeu (45) et réunis l'un à l'autre en une unité en ce que l'élément intermédiaire (5) comprend au moins un disque intermédiaire (57a,b) qui est interposé axialement

entre le disque de moyeu (45) et l'un des deux disques la-

téraux (49, 53) et qui peut tourner par rapport au disque de moyeu (45) et par rapport aux disques latéraux (49, 53) en ce que les ressorts (7, 9) de la paire de ressorts sont

montés l'un à la suite de l'autre dans la direction circon-

férentielle, dans des fenêtres communes (23, 25) du disque de moyeu (45) et des disques latéraux (49, 53) et en ce que le disque intermédiaire (57a, 57b) présente au moins un élément d'entraînement (27, 27b) engagé entre les ressorts

(7, 9) de la paire de ressorts.

7- Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est prévu un seul

disque intermédiaire (57b) et en ce que l'élément d'entraî-

nement (27b) présente deux segments (79) situés à un certain écartement radial l'un de l'autre et qui sont engagés dans la direction axiale à travers la fenêtre (23) du disque de

moyeu (45) qui reçoit la paire de ressort (7, 9), ces seg-

ments étant réunis l'un à l'autre par un segment radial (81).

8- Amortisseur de vibrations de torsion selon la

revendications 6, caractérisé en ce que l'élément intermé-

diaire (5) présente deux disques intermédiaires (57a) dispo-

sés sur les côtés axialement opposés du disque de moyeu (45) et en ce que l'élément d'entraînement (27) passe entre les

ressorts (7, 9) de la paire de ressorts, à travers la fenê-

tre (23) du disque de moyeu (45) et relie les deux disques

intermédiaires (57a).

9- Amortisseur de vibrations de torsion selon la

revendication 8, caractérisé en ce que l'élément d'entraî-

nement (27) fixe les disques intermédiaires (57a) l'un à l'autre. Amortisseur de vibrations de torsion selon

l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en

ce que l'un des éléments principaux (1) est constitué par un disque de moyeu (45) appartenant à un disque d'embrayage d'un embrayage à friction de véhicule automobile tandis que

l'autre élément principal est composé de deux disques laté-

raux (49, 53) disposés axialement de part et d'autre du disque de moyeu (45) et réunis l'un à l'autre pour former

une unité, l'un de ces disques latéraux constituant le dis-

que d'entraînement (49) et portant des garnitures de fric-

tion d'embrayage tandis que l'autre sert de disque de pro-

tection ou de flasque (53) et en ce que le dispositif amor-

tisseur à friction (R2) relie l'élément intermédiaire (5) au disque d'entraînement (49). 11- Amortisseur de vibrations de torsion selon la

revendication 10, caractérisé en ce que l'élément intermé-

diaire (5) présente un disque intermédiaire (57) qui peut tourner par rapport au disque de moyeu (45) et au disque d'entraînement (49) et qui est interposé axialement entre le disque de moyeu (45) et le disque de protection (53) et en ce que le dispositif amortisseur à friction (R2) est disposé dans la région du disque de protection (53) qui est proche de l'axe de rotation et coopère avec le disque

intermédiaire (57) et avec le disque de protection (53).

12- Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 11, caractérisé en ce que, sur le côté du

disque de moyeu (45) qui est axialement à l'opposé du dis-

positif amortisseur de friction (R2) cité en premier est disposé un deuxième dispositif amortisseur à friction (R1) qui agit entre le disque d'entraînement (49) et le disque

de moyeu (45).

13- Amortisseur de vibrations de torsion selon

l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en

ce qu'il comprend un deuxième dispositif amortisseur à friction (R1) disposé en parallèle par rapport aux deux éléments principaux (1, 3) et dont le couple de friction

est plus petit que le couple de friction du dispositif amor-

tisseur à friction (R2) cité en premier.