FR2765648A1

FR2765648A1 - Amortisseur d'oscillations de torsion

Info

Publication number: FR2765648A1
Application number: FR9808453A
Authority: FR
Inventors: Andreas Orlamunder; Martin Gerber; Eberhard Knaupp
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1998-07-02
Publication date: 1999-01-08
Anticipated expiration: 2018-07-02
Also published as: GB2327739A; ES2182601A1; GB9813916D0; FR2765648B1; ES2182601B1; DE19728241C2; GB2327739B; DE19728241A1

Abstract

Amortisseur comprenant une partie d'entrée (5) et une partie de sortie (13) pouvant tourner autour d'un axe de rotation (7) et reliées par une installation à ressort (17). Cette installation (17) comprend un élément de ressort (61) à plusieurs spires (63) et ses extrémités (65) sont accrochées aux parties d'entrée et de sortie (5, 13). Au moins une partie des points d'intersection des spires du ressort (61) et d'un plan axial longitudinal passant par l'axe de rotation (7) sont décalés axialement. L'amortisseur présente ainsi une forme compacte.

Description

Description:

L'invention concerne un amortisseur d'os-

cillations de torsion pour la ligne de transmission d'un vé-

hicule automobile comprenant: - une partie d'entrée montée à rotation autour d'un axe de rotation,

- une partie de sortie centrée sur l'axe de rotation et pou-

vant tourner par rapport à la partie d'entrée, - une installation à ressort couplant de façon élastique en

rotation la partie d'entrée et la partie de sortie, et com-

prenant au moins un élément de ressort formé d'un matériau

de ressort enroulé, et qui comporte au moins une, mais no-

tamment plusieurs spires tournant autour de l'axe de rota-

tion et dont les extrémités sont ou peuvent être reliées par une liaison de transmission de couple avec la partie

d'entrée et la partie de sortie.

Selon le document DE 40 06 121 Al, on connaît un

amortisseur d'oscillations de torsion du type défini ci-

dessus et dont l'installation de ressort comprend deux res-

sorts en spirale imbriqués. Chacun des ressorts en spirale

comporte plusieurs spires en spirale qui s'entourent sans dé-

calage axial réciproque. Les ressorts en spirale occupent dans la direction axiale un volume qui correspond seulement à

l'épaisseur axiale du matériau du ressort. Les spires en spi-

rale sont la cause de l'encombrement radial des ressorts en spirale. Les spires n'ont pas d'influence sur l'encombrement axial. Lorsque la partie d'entrée et la partie de sortie tournent l'une par rapport à l'autre, les spires des ressorts en spirale s'étendent ou se rétrécissent radialement suivant le sens de rotation relatif, c'est-à-dire que leur diamètre moyen varie. Partant de la spire la moins raide, c'est-à-dire de la spire de plus grand diamètre moyen jusqu'à la spire la plus raide, c'est-à-dire celle de plus petit diamètre moyen, chaque spire subit une variation incrémentale de son rayon moyen. Les variations incrémentales de rayon des différentes spires en spirale s'additionnent dans la direction radiale de tout le ressort en spirale. La déformation radiale globale du

ressort en spirale, que l'on observe pour une rotation rela-

tive de la partie d'entrée et de la partie de sortie dont il faut tenir compte pour le dimensionnement de l'encombrement

attribué au ressort en spirale est d'autant plus grande.

Ainsi selon les ressorts en spirale connus selon

le document DE 40 05 121 A1, on constate les difficultés sui-

vantes: du fait de sa construction, l'encombrement radial

des ressorts en spirale est important par rapport à leur en-

combrement axial. La déformation des spires en spirale pro-

duite par une rotation relative de la partie d'entrée et de la partie de sortie se produit dans la même direction que celle de l'encombrement déjà grand des ressorts en spirale à savoir la direction radiale; cet encombrement supplémentaire

doit être pris en compte lors du montage des ressorts en spi-

rale. Ainsi l'encombrement nécessaire aux ressorts en spirale est relativement important dans la direction radiale. Or dans les véhicules automobiles, l'encombrement radial disponible pour les composants de la ligne de transmission est souvent

seulement très limité. En particulier dans le cas de véhicu-

les de tourisme à garde au sol relativement faible, les di-

mensions radiales de tels composants sont soumises à des

limites très strictes.

La présente invention se propose de créer un

amortisseur d'oscillations de torsion du type défini ci-

dessus résolvant ce problème en ce que notamment son encom-

brement radial convient mieux pour son montage dans la ligne

de transmission d'un véhicule automobile.

A cet effet, ce problème est résolu selon l'invention en ce qu'au moins une fraction du nombre des

points d'intersection des spires et d'un plan axial longitu-

dinal passant par l'axe de rotation, pour les spires qui se suivent dans la direction périphérique du matériau de ressort

de l'élément de ressort, sont décalés axialement.

La solution selon l'invention offre une réparti-

tion entre la dimension des spires successives du matériau de ressort enroulé et la dimension de leur déformation sous l'effet d'une rotation relative de la partie d'entrée et de la partie de sortie. Alors que dans ce dernier cas, on a en quelque sorte un rétrécissement ou une extension des spires

dans la direction radiale, la direction des spires successi-

ves a une composante axiale. Par cette composante axiale,

l'ensemble de l'encombrement nécessaire à l'élément de res-

sort ne se concentre pas seulement de manière pratiquement

exclusive dans une direction comme dans la solution du docu-

ment DE 40 06 121 Al (dans ce cas, il s'agit de la direction radiale) mais se répartit entre deux directions à savoir la direction axiale et la direction radiale. De cette manière, l'élément de ressort et ainsi l'amortisseur d'oscillations de

torsion peuvent mieux s'adapter à la place disponible au ni-

veau de la ligne de transmission du véhicule et en particu-

lier le montage peut se faire là o l'encombrement radial

disponible est relativement limité.

Grâce au décalage axial des différents points

d'intersection successifs des spires, on a un autre avan-

tage: dans la solution selon le document DE 40 06 121 Al,

comme déjà indiqué, on a une addition des variations incré-

mentales du rayon moyen des différentes spires en spirale lors d'une rotation relative de la partie d'entrée et de la

partie de sortie.

Par contre dans la solution de l'invention, on constate que la place dont il faut disposer à un endroit

axial le long de l'axe de rotation pour les éventuelles dé-

formations des spires de l'enroulement de la matière du res-

sort dont il faut disposer dans la direction radiale est

définie pour l'essentiel uniquement par le degré de déforma-

tion radial de quelques spires de l'enroulement du ressort.

Il n'y a pas dans ce cas addition des variations incrémenta-

les du rayon moyen des différentes spires successives dans la direction radiale. De ce fait la place radiale dont il faut disposer pour d'éventuelles déformations des spires de l'enroulement du ressort est considérablement plus faible que

pour les ressorts en spirale du document DE 40 06 121 A1.

Ainsi non seulement l'encombrement radial de l'élément de ressort mais également l'ensemble de la place dont il faut

disposer est réduit, si bien que grâce aux composantes axia-

les de la direction de la succession des spires, on a une certaine souplesse d'adaptation de l'amortisseur

d'oscillations de torsion à la place disponible. Ces avanta-

ges existent notamment si tous les points d'intersection de toutes les spires successives de l'élément de ressort, par le

plan axial longitudinal sont décalés axialement.

A ses extrémités, l'élément de ressort peut être couplé de manière fixe axialement à la partie d'entrée ou à la partie de sortie et pour des raisons de régularisation de la charge appliquée à l'élément de ressort, de préférence les

deux extrémités de l'élément de ressort sont fixées axiale-

ment. Les extrémités de l'élément de ressort peuvent par exemple être soudées à la partie d'entrée et à la partie de sortie. On peut également envisager une liaison par la forme selon laquelle les extrémités de l'élément de ressort sont repliées radialement et sont engagées dans des fentes de

fixation correspondantes de la partie d'entrée et de la par-

tie de sortie. Mais on peut également prévoir qu'au moins l'une des extrémités de l'élément de ressort soit couplée ou puisse être couplée de manière mobile axialement à la partie d'entrée ou de sortie correspondante et dans ce cas pour des

raisons de régularité de charge appliquée à l'élément de res-

sort, de préférence les deux extrémités de l'élément de res-

sort sont couplées ou peuvent être couplées de manière

axialement mobile à la partie d'entrée ou à la partie de sor-

tie. Dans un tel cas, une déformation radiale des spires de l'élément de ressort pour une rotation relative de la partie d'entrée et de la partie de sortie peut se traduire par une réduction et au moins une partie de la variation axiale de

longueur de l'élément de ressort peut être absorbée.

L'élément de ressort peut être un ressort héli-

coïdal à diamètre moyen constant pour ses spires. Dans le cas

d'un tel élément de ressort, toutes les spires ont en prin-

cipe la même raideur dans la mesure o la section de la ma-

tière du ressort est partout la même. Mais il ne faut pas exclure une variation de section de la matière du ressort dans la direction périphérique de l'enroulement, pour obtenir un comportement de ressort différent pour les différentes

spires ou segments de spire de l'élément de ressort.

Pour avoir une certaine caractéristique de res-

sort telle qu'une caractéristique progressive, au moins une fraction des spires successives de l'élément de ressort, à

l'état détendu de cet élément de ressort, peut avoir un dia-

mètre moyen différent. Comme le diamètre moyen d'une spire influence la raideur de la spire, on peut envisager de cette manière de s'adapter à un comportement de ressort souhaité

pour l'amortisseur d'oscillations de torsion en mode de trac-

tion et/ou de poussée du véhicule. Le moyen exposé ci-dessus permet également, par un choix approprié du diamètre moyen des spires de l'élément de ressort, d'adapter l'amortisseur

d'oscillations de torsion aux impératifs de construction.

Le diamètre moyen des spires de l'élément de res-

sort peut diminuer d'une extrémité de l'élément de ressort à

l'autre. On peut prévoir que le diamètre moyen des spires di-

minue de l'extrémité d'entrée à l'extrémité de sortie de

l'élément de ressort. Le diamètre moyen des spires peut éga-

lement diminuer de l'extrémité de sortie à l'extrémité

d'entrée de l'élément de ressort.

Une réalisation avantageuse prévoit que le diamè-

tre moyen des spires varie de façon continue d'une extrémité de l'élément de ressort à l'autre. L'élément de ressort peut

dans ce cas être un ressort conique à diamètre moyen de spi-

res diminuant régulièrement. On peut également envisager que le diamètre moyen des spires de l'élément de ressort varie par paliers d'une extrémité de l'élément de ressort à l'autre. Dans la mesure o différentes spires successives de l'élément de ressort ont un diamètre moyen différent, il est également possible que ces spires possèdent des points

d'intersection par le plan axial longitudinal qui se chevau-

chent en partie dans la direction axiale. De cette manière, on peut obtenir un élément de ressort très compact dans la

direction axiale.

Lorsque des couples importants sont appliqués, par exemple des variations brusques de couple, pour éviter le risque d'endommager l'amortisseur d'oscillations de torsion, la partie d'entrée et la partie de sortie peuvent comporter

des butées limitant l'angle de rotation maximum entre la par-

tie d'entrée et la partie de sortie. Une limitation de l'angle de rotation, au moins dans l'un des deux sens de ro- tation relative peut également consister à ce que les spires de l'élément de ressort se bloquent pour un certain angle de rotation, c'est-à-dire que les spires de l'élément de ressort viennent en contact les unes contre les autres et interdisent toute poursuite de la rotation. Il n'est pas non plus exclu que les spires de l'élément de ressort soient déjà bloquées à10 l'état détendu, de sorte que la transmission élastique du couple entre la partie d'entrée et la partie de sortie ne peut se faire que pour un sens de rotation relative alors que pour l'autre sens de rotation relative, l'amortisseur d'oscillations de torsion assure un couplage rigide entre la

partie d'entrée et la partie de sortie.

Une autre possibilité pour limiter l'angle de ro-

tation consiste à prévoir radialement à l'intérieur et/ou ra-

dialement à l'extérieur des spires de la matière constituant le ressort, des surfaces de limitation sur la partie d'entrée

et/ou la partie de sortie contre lesquelles les spires vien-

nent buter à partir d'un certain degré de rétrécissement ou d'extension radiale sous l'effet de la torsion relative de la partie d'entrée et de la partie de sortie bloquant ainsi toute poursuite de la rotation relative de la partie d'entrée et de la partie de sortie. La limitation de la rotation se fait dans ce cas également en ce que les spires de l'élément

de ressort viennent se bloquer contre les surfaces limites.

On a constaté que dans la réalisation de l'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention, on ) peut transmettre des couples très importants pour des angles de rotation importants. En même temps l'élément de ressort peut également avoir une raideur relativement faible, ce qui donne un bon découplage des oscillations entre la partie de

sortie et la partie d'entrée.

Dans une réalisation préférentielle, l'élément de ressort comporte un nombre réduit de spires et ce nombre se

situe entre 1,5 et 5 et de préférence entre 2 et 4. Comme ma-

tière élastique pour l'élément de ressort, il est intéressant

d'utiliser un fil de section circulaire bien que d'autres ma-

tières avec d'autres sections puissent également être envisa-

gées. L'élément de ressort peut être prévu au niveau de la périphérie extérieure de la partie d'entrée et/ou de la partie de sortie. Dans ce cas, on obtient pour les spires des diamètres particulièrement importants avec une raideur de ressort plus faible, ce qui est globalement avantageux pour avoir un élément de ressort souple, efficace pour un angle de 1( rotation important. L'élément de ressort peut également être prévu dans la zone radialement intérieure de la partie d'entrée et/ou de la partie de sortie. Enfin l'élément peut être monté de façon protégée extérieurement entre la partie

d'entrée et la partie de sortie.

On a constaté que l'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention possède des caractéristiques de ressort remarquables même avec un seul élément de ressort, ce

qui réduit le nombre de pièces et abaisse le coût de fabrica-

tion et de montage. On optimise les propriétés du ressort de l'amortisseur d'oscillations de torsion avec au moins deux éléments de ressort enroulés. Ces éléments de ressort peuvent

avoir les mêmes propriétés de ressort ou des propriétés dif-

férentes. En particulier, on peut envisager des éléments de

ressort dont l'action est temporisée, c'est-à-dire qui se dé-

forment à partir d'un angle de rotation prédéterminé entre la partie d'entrée et la partie de sortie pour développer leur

effet de ressort. De tels éléments de ressort à effet tempo-

risé peuvent être combinés à des éléments de ressort qui

agissent directement dès le début de la rotation relative en-

tre la partie d'entrée et la partie de sortie, à partir de la position de base. On peut ainsi obtenir des caractéristiques

de ressort quelconques le cas échéant également avec des com-

portements de ressort différents pour le mode de poussée et le mode de traction. On a une solution particulièrement peu encombrante lorsque deux éléments de ressort sont imbriqués

au moins partiellement dans la direction axiale. On peut éga-

lement envisager d'imbriquer deux éléments de ressort, au

moins en partie dans la direction radiale.

x L'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention est destiné en principe à être monté à un endroit

quelconque de la ligne de transmission d'un véhicule automo-

bile. Il peut être intégré sans difficulté à un embrayage no-

: tamment à l'embrayage à friction d'un véhicule automobile.

Selon un développement préférentiel de l'inven-

tion, il est toutefois prévu que la partie d'entrée soit constituée par la masse primaire d'un volant d'inertie à deux masses reliée au vilebrequin d'un moteur à combustion interne

et que la partie de sortie soit constituée par la masse se-

condaire du volant d'inertie à deux masses, partie secondaire

sur laquelle se fixe l'élément à plaque de pression d'un em-

brayage à friction de véhicule. Un tel ensemble de plaques de

pression comprend usuellement un carter d'embrayage, un res-

sort principal d'embrayage ainsi qu'une plaque de pression,

ces éléments étant réunis en un ensemble qui est fixé globa-

lement sur la masse secondaire du volant d'inertie à deux masses. Dans une telle application de l'amortisseur

d'oscillations de torsion à un volant d'inertie à deux mas-

2() ses, le rayon moyen des spires de l'élément de ressort à

l'état détendu de l'élément de ressort est de préférence su-

périeur au rayon extérieur d'une surface de pression de la masse secondaire du côté de l'embrayage à friction. Mais cela n'exclut pas que les spires de l'élément de ressort puissent

également chevaucher la surface de pression de la masse se-

condaire dans la direction radiale ou avoir un rayon moyen

inférieur au rayon intérieur de la surface de pression.

La présente invention sera décrite ci-après de

manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés dans les-

quels: - la figure 1 est une coupe axiale longitudinale d'une moitié d'un volant d'inertie à deux masses avec un amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention, - la figure 2 est une coupe axiale transversale du volant d'inertie à deux masses selon la ligne II-II de la figure 1, la figure 3 montre de manière très schématique un second exemple de réalisation d'un amortisseur

d'oscillations de torsion selon l'invention, - la figure 4 montre de manière fortement schéma-

tisée un troisième exemple de réalisation d'un amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention,

- la figure 5 montre de manière fortement schéma-

tisée un cinquième exemple de réalisation d'un amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention,

- la figure 6 montre un cinquième exemple de réa-

lisation d'un amortisseur d'oscillations de torsion selon

l'invention avec deux éléments à ressort imbriqués radiale-

ment,

- la figure 7 montre un sixième exemple de réali-

sation d'un amortisseur d'oscillations de torsion selon

l'invention avec deux éléments à ressort imbriqués axiale-

ment,

- la figure 8 montre un septième exemple de réa-

lisation d'un amortisseur d'oscillations de torsion selon l'invention selon une vue correspondant à la figure 1,

- la figure 9 montre un huitième exemple de réa-

lisation d'un amortisseur d'oscillations de torsion selon une

vue correspondant à la figure 1.

La figure 1 montre un volant d'inertie à deux

masses 1 ayant sur le côté correspondant au vilebrequin 3 in-

diqué par un trait interrompu et appartenant à un moteur à

combustion interne non représenté, une masse d'inertie pri-

maire 5 servant à induire un couple moteur. La masse primaire est fixée de manière centrée par rapport à l'axe de rota-

tion 7 du vilebrequin 3 par des vis de fixation 9 sur le vi-

lebrequin 3; les vis sont logées dans plusieurs orifices de réception 11 répartis dans la direction périphérique autour de l'axe de rotation 7, dans la zone radialement intérieure

de la masse primaire 5.

Sur le côté de la masse primaire 5 opposé à celui

du vilebrequin 3, le volant d'inertie à deux masses 1 com-

porte une masse d'inertie secondaire 13 tournant autour de

l'axe de rotation 7. Cette masse secondaire sert à la fixa-

tion d'un embrayage à friction 15 de véhicule automobile. La

masse secondaire 13 est couplée à la masse primaire 5 de ma-

nière élastique en rotation par une installation à ressort 17. La masse secondaire 13 est montée à rotation par rapport à la masse primaire 5 par l'intermédiaire d'un dispositif de palier 19. Le dispositif de palier 19 comprend un roulement à

billes 21 qui appuie radialement et axialement la masse se-

condaire 13 contre la masse primaire 5. Le roulement à billes 21 est fixé axialement par des rondelles de fixation 23, 25

contre la masse secondaire 13 et la masse primaire 5. Le dis-

positif de palier 19 peut également comporter au moins un pa-

lier glissant.

Pour amortir les oscillations de rotation entre

la masse primaire 5 et la masse secondaire 13 une installa-

tion de friction 27 coopère entre la masse primaire 5 et la

masse secondaire 13 par un disque de friction 29 et un res-

sort Belleville 31 qui précontraint axialement le disque de friction 29. L'installation de friction 27 forme avec l'installation à ressort 17 un amortisseur d'oscillations de torsion qui absorbe élastiquement et amortit les oscillations de torsion entre la masse primaire 5 et la masse secondaire 13; la masse primaire 5 forme la partie d'entrée de l'amortisseur d'oscillations de torsion; la masse secondaire 13 forme la partie de sortie de cet amortisseur

d'oscillations de torsion.

L'embrayage à friction 15 comporte un disque d'embrayage 33 centré sur l'axe de rotation 7 et ayant une partie de moyeu 35 et un support de friction 39 fixé par des rivets 37 sur la partie de moyeu 35. La partie de moyeu 35

comprend un moyeu 41 dont l'ouverture 43 est munie d'une den-

ture intérieure 45 permettant de réaliser une liaison soli-

daire en rotation avec un arbre d'entrée de boîte de vitesses non représenté. Le support de garniture de friction 39 est fixé sur une bride de moyeu 47 radialement en saillie du

moyeu 41. L'embrayage à friction 15 comporte en outre un élé-

ment à plaque de pression 49. Cet élément à plaque de pres-

sion 49 comprend un carter d'embrayage 51 relié solidaire en rotation et axialement à la masse secondaire 13; une plaque Il

de pression 53 est reliée solidairement en rotation d'une ma-

nière non représentée, par exemple avec des ressorts tangen-

tiels, au carter d'embrayage; cette plaque de pression est mobile axialement. Un ressort principal d'embrayage 55 dans ce cas un ressort à membrane, porté par le carter d'embrayage 51 précontraint la plaque de pression 53 en, direction de la masse secondaire 13. Sur son côté tourné vers l'embrayage à friction 15, la masse secondaire 13 comporte une surface de

pression 57 contre laquelle peuvent être pressées les garni-

lo tures de friction 59 portées par le support de garniture de friction 39 par l'unité à plaque de pression 49 lorsque l'embrayage à friction 15 est embrayé, pour réaliser une

liaison de friction.

L'installation à ressort 17 comprend un élément à ressort 61 formé d'un fil enroulé à section circulaire. Dans l'exemple de réalisation représenté, il n'y a qu'un seul tel élément de ressort 61. Mais on peut également prévoir deux ou plusieurs tels éléments à ressort 61. Le fil de l'élément à ressort 61 est enroulé autour de l'axe de rotation 7 et forme

au moins une spire 63. Dans l'exemple de réalisation repré-

senté, le nombre de spires 63 de l'élément à ressort 61 est compris entre deux et trois. Le nombre de spires n'est pas nécessairement un nombre entier; il peut notamment s'agir de

2,5 spires. Les spires 63 de l'élément à ressort 61 qui en-

tourent coaxialement l'axe de rotation 7 forment un ressort hélicoïdal dont le diamètre moyen d'enroulement pour toutes les spires 63 est en principe le même. Les deux extrémités 65 du ressort hélicoïdal 61 dont une seule est représentée à la figure 1, sont reliées solidairement à la masse primaire 5 et

à la masse secondaire 13 dans la direction périphérique.

Comme cela ressort notamment de la figure 2, à l'aide de l'extrémité 65 du ressort hélicoïdal 61 du côté de la masse primaire, les extrémités 65 peuvent être recourbées radialement vers l'intérieur et prendre radialement dans une fente de fixation 67 de la masse d'inertie correspondante 5,

13 en réalisant une prise par la forme au moins dans la di-

rection périphérique.

De cette manière, les extrémités 65 du ressort hélicoïdal 61 réalisent une liaison de transmission de couple avec la masse primaire 5 et la masse secondaire 13. Dans la direction axiale, les extrémités 65 du ressort hélicoïdal 61 peuvent être fixées de manière immobile axialement dans la

fente de fixation 67 correspondante. On peut également envi-

sager de les braser ou les souder à cet effet à la masse pri-

maire 5 ou à la masse secondaire 13. Toutefois les fentes de

fixation 67 peuvent également être plus large dans la direc-

tion radiale que le diamètre du fil constituant le ressort hélicoïdal 61, comme cela est indiqué par un trait interrompu 69 à la figure 1. Cela laisse alors un certain jeu axial pour les extrémités 65 du ressort hélicoïdal 61 dans la fente de

fixation correspondante. Il n'est pas à exclure d'avoir éga-

* lement dans la direction périphérique un couplage pour la transmission du couple, qui présente un certain jeu entre les extrémités 65 de l'élément de ressort 61 et la masse primaire ou la masse secondaire 13 dans la mesure o notamment dans le cas de plusieurs éléments de ressort 61, on veut avoir une

mise en oeuvre temporisée de l'effet de ressort des diffé-

rents éléments de ressort 61.

Dans l'exemple de réalisation représenté à la fi-

gure 1, le diamètre du fil de ressort de l'élément de ressort 61 représente environ 10 % du rayon moyen des spires 63 de l'élément de ressort 61. Rapporté à la taille de la masse primaire 5 et de la masse secondaire 13, le diamètre du fil

de ressort de l'élément de ressort 61 peut également repré-

senter environ 10 % du rayon de la masse primaire 5 et de la masse secondaire 13. Il est toutefois clair que la matière élastique de l'élément de ressort 61 peut avoir une épaisseur radiale et axiale plus grande ou plus petite en fonction de la raideur souhaitée pour le ressort et en particulier une

épaisseur radiale et axiale beaucoup plus petite.

Les spires 63 du ressort hélicoïdal 61 qui se suivent dans la direction axiale ont entre elles une distance relativement faible qui est significativement plus faible que

le diamètre du fil constituant le ressort hélicoïdal 61.

Comme cela apparaît à la figure 1, le cas

échéant, on peut également avoir un contact d'appui récipro-

que, faible entre les spires 63 du ressort hélicoïdal 61. En cas de rotation relative de la masse primaire 5 et de la masse secondaire 13, le travail de ressort pris par le res-

sort hélicoïdal 61 suivant le sens de rotation relatif con-

duit à une extension ou un rétrécissement radial d'au moins une fraction du nombre de spires 63 du ressort hélicoïdal 61; cela est indiqué en traits interrompus à la figure 1

sous la référence 71 pour la spire moyenne 63. Cette déforma- tion élastique des spires 63 liée à l'extension ou à la ré-

duction du diamètre moyen des spires, produit un couple de

rappel croissant avec l'angle de rotation. Ce couple a ten-

dance à rappeler les deux masses d'inertie 5 et 13 dans leur position de repos. Le rétrécissement maximum des spires 63

radialement vers l'intérieur est limité par la paroi périphé-

rique extérieure 63 d'au moins l'une des deux masses d'inertie 5, 13 formant une limite intérieure (à la figure 1, il s'agit de la masse primaire 5). L'extension radiale des spires 63 vers l'extérieur est par exemple limitée par une paroi périphérique du carter qui entoure le volant d'inertie à deux masses 1. De telles limitations ne sont toutefois pas toujours nécessaires et peuvent être supprimées notamment

s'il y a une limitation de rotation par la coopération de bu-

tées prévues sur la masse primaire 5 et la masse secondaire 13.

Le diamètre moyen des spires 63 du ressort héli-

coïdal 61 de l'exemple de réalisation représenté à la figure 1 est plus grand que le rayon extérieur de la surface

d'application 57 de la masse secondaire 13; le ressort héli-

coïdal 61 se trouve en effet dans les zones marginales radia-

lement extérieures de la masse primaire 5 et de la masse secondaire 13. Mais, on peut également envisager de choisir

le diamètre moyen du ressort hélicoïdal 61 pour que les spi-

res 63 du ressort hélicoïdal 61 se situent dans la zone ra-

diale de la surface de pression 57, c'est-à-dire chevauchent radialement cette surface ou même passent radialement à

l'intérieur de la surface 57 autour de l'axe de rotation 7.

Comme l'amortisseur d'oscillations de torsion selon l'inven-

tion ne comporte pas de composants qui frottent ou s'affûtent pendant le mouvement relatif de la masse primaire 5 et de la masse secondaire 13, les pertes par frottement et par usure sont faibles. En particulier, on peut réaliser un volant d'inertie à deux masses dit " à sec ", ne nécessitant aucun agent lubrifiant au niveau de l'installation de ressort 17. Cette installation de ressort 17 de construction simple per- met par exemple un angle de rotation relative allant jusqu'à1< 65 dans les deux sens de rotation relative. En même temps, cette installation permet de transmettre des couples impor-

tants. Les figures 3 à 9 montrent d'autres exemples de réalisation de l'amortisseur d'oscillations de torsion selon

l'invention; dans ces figures, on a utilisé les mêmes réfé-

rences qu'aux figures 1 et 2 pour désigner des composants identiques ou de même effet; toutefois ces références sont complétées chaque fois par une petite lettre en suffixe. Par

ailleurs sans contre indication, les descriptions des deux

composants correspondront à celles des descriptions des figu-

res 1 et 2.

La figure 3 montre une partie d'entrée 5a et une partie de sortie 13a (sous la forme d'une masse primaire et d'une masse secondaire d'un volant d'inertie à deux masses) couplées élastiquement en rotation par une installation à

ressort 17a ayant un élément de ressort 61a en forme de res-

sort conique. Les spires 63a de ce ressort conique 61a ont un diamètre moyen décroissant régulièrement de la partie d'entrée Sa à la partie de sortie 13a. L'angle au sommet (a) du ressort conique 61a est un petit angle aigu qui est de préférence inférieur à 45 . Dans cet exemple de réalisation, les points d'intersection avec le plan du dessin des spires

63a sont décalés dans le plan du dessin de la figure 3 sui-

vant la direction axiale et les spires peuvent être écartées les unes des autres ou le cas échéant se chevaucher en partie dans la direction axiale. Cela permet d'obtenir alors une

construction plus compacte du ressort conique 61a.

La figure 4 montre une installation de ressort 17b comprenant un élément de ressort 61b dont les spires 63b ont un diamètre moyen décroissant de la partie d'entrée 5b à

la partie de sortie 13b. Toutefois le diamètre moyen des spi-

res 63b ne varie pas régulièrement comme pour le ressort co- nique 61a de la figure 3, mais par paliers; les deux spires centrales 63b de cet élément de ressort 61b ont un diamètre moyen pratiquement égal. Toutefois les points d'intersection de toutes les spires 63b dans le plan du dessin de la figure

4 ont un décalage axial réciproque comme pour le ressort hé-

licoïdal 61 des figures 1 et 2 ou le ressort conique 61a de la figure 3. Cet exemple de réalisation de même que celui de

la figure 3 doit simplement indiquer les possibilités de mo-

difications du diamètre moyen des spires 63b de l'élément à ressort 61b pour arriver à une adaptation de l'élément de ressort aux possibilités d'encombrement disponibles; cela est indiqué aux figures 3 et 4 par un tracé correspondant du

contour des parties d'entrée 5a, 5b et de sortie 13a, 13b se-

lon un dessin schématique.

La figure 5 montre un exemple de réalisation se-

lon la même manière schématique que les figures 3 et 4. Dans cet exemple de réalisation, un ressort conique 61c relie élastiquement en rotation la partie d'entrée 5c à la partie de sortie 13c; le diamètre des spires du ressort augmente de la partie d'entrée 5c à la partie de sortie 13c. Les points d'intersection des spires 63c du ressort conique 61c sont de nouveau décalés dans le plan du dessin de la figure 5 dans la direction axiale et pour une pente faible correspondante du ressort conique 61c, les spires peuvent même le cas échéant

se chevaucher axialement.

La figure 6 montre un exemple de réalisation d'une installation de ressort 17d comprenant deux éléments de ressort 61'd, 61''d. Les deux éléments de ressort 61'd, 61''d

sont réalisés sous la forme de ressorts hélicoïdaux de diamè-

tre de spires constant. Ces deux spires sont imbriquées ra-

dialement l'une dans l'autre, c'est-à-dire que le diamètre des spires 63''d du ressort hélicoïdal 61''d est inférieur au diamètre des spires 63' du ressort hélicoïdal 61'd. Les points d'intersection des spires 63'd du ressort hélicoïdal 61'd et ceux des spires 63''d du ressort hélicoidal 61''d dans le plan du dessin de la figure 6 ne sont pas décalés ou ne le sont pratiquement pas si l'on compare les deux ressorts hélicoïdaux 61'd, 61''d, dans la direction axiale. On peut également envisager que les points d'intersection de spires 63''d du ressort hélicoïdal 61''d dans le plan du dessin de

la figure 6 soient décalés dans la direction axiale par rap-

port au point d'intersection des spires 63'd du ressort héli-

coidal 61'd notamment d'être chaque fois axialement entre deux points d'intersection des spires du ressort hélicoïdal 61'd. Une installation à ressort 17d avec deux éléments de ressort 61'd, 61''d imbriqués radialement peut également être réalisée avec des ressorts coniques ou des ressorts étagés,

comme ceux des exemples des figures 3 à 5.

La figure 7 montre un autre exemple de réalisa-

tion d'un volant d'inertie à deux masses le. Dans le cas de ce volant d'inertie à deux masses le, la masse primaire 5e et la masse secondaire 13e sont reliées chaque fois par deux

éléments de ressort 61'e, 61''e, en forme de ressorts héli-

coïdaux qui assurent le couplage élastique en rotation. Les deux ressorts hélicoïdaux 61'e, 61''e ont le même diamètre de spire, mais ces ressorts sont imbriqués axialement. Si l'on examine les points d'intersection des spires 63'e, 63''e des ressorts hélicoïdaux 61'e, 61''e coupés par le plan du dessin de la figure 7, on a dans la direction axiale un point de jonction de spire du ressort hélicoïdal 61'e suivi par un point d'intersection de spires du ressort hélicoïdal 61''e, de façon alternée. Les ressorts hélicoïdaux 61'e, 61''e ont un pas sensiblement voisin pour leur spire 63'e, 63''e. On peut également envisager d'utiliser des éléments de ressort 61'e, 61''e de pas différents, de sorte que par exemple entre deux points d'intersection de spires qui se suivent dans la direction axiale pour un élément de ressort, on a deux ou plusieurs points d'intersection de spires de l'autre élément

de ressort.

Pour monter la masse secondaire 13e sur la masse primaire 5e, il est prévu un dispositif de palier divisé 19e comprenant un palier radial 77e pour le montage de la masse

secondaire 13e dans la direction radiale sur la masse pri-

maire 5e ainsi qu'un palier axial 79e qui soutient la masse secondaire 13e dans la direction axiale sur la masse primaire 5e. Le palier radial 77e et le palier axial 79e sont des piè- ces distinctes. Le palier radial 77e peut être un palier de roulement. Il peut également être constitué par un palier lisse par exemple une bague de matière plastique ayant de bonnes caractéristiques de glissement. Le palier axial 79e de l'exemple de réalisation de la figure 7 est constitué par un palier lisse formé par un disque annulaire 81e en matière

plastique. Ce disque annulaire 81e comporte plusieurs passa-

ges 83e répartis dans la direction périphérique pour recevoir

les vis de fixation 9e sur le vilebrequin.

La figure 8 montre un autre exemple de réalisa-

tion d'un volant d'inertie à deux masses if. Ce volant d'inertie à deux masses if se distingue du volant d'inertie à deux masses de la figure 1 essentiellement par une position radiale différente des spires 63f de l'élément de ressort 61f

par rapport à la surface de pression 57f de la masse secon-

daire 13f. Alors que dans l'exemple de réalisation de la fi-

gure 1, les spires de l'élément de ressort se situent radialement à l'extérieur du diamètre extérieur de la surface de pression, dans l'exemple de réalisation de la figure 8, on a un chevauchement radial avec la surface de pression 57f. La masse primaire 5f est raccourcie dans la direction radiale

par rapport à la masse secondaire 13f et cette dernière dé-

passe radialement vers l'extérieur le disque d'embrayage 33f; dans la direction axiale, la masse secondaire passe par

dessus les garnitures de friction 59f. On peut également en-

visager que la masse primaire 5f déborde latéralement l'élément de ressort 61f dans la direction radiale et qu'elle comporte le cas échéant un prolongement s'écartant axialement du vilebrequin 3f, pour venir axialement au moins chevaucher

une partie des spires 63f de l'élément de ressort 61f en for-

mant une limitation radiale extérieure à l'extension radiale

des spires 63f de l'élément de ressort 61f.

La figure 9 montre un volant d'inertie à deux masses lg analogue aux volants d'inertie à deux masses des figures 1 et 8. Dans le cas du volant d'inertie à deux masses lg, le rayon des spires 63g de l'élément de ressort 61g en forme de ressort hélicoïdal correspond sensiblement au rayon

intérieur de la surface de pression 57g du côté de l'em-

brayage de friction pour la masse secondaire 13g. La masse primaire 5g passe dans la direction radiale à côté de

l'élément de ressort 61g et présente à sa périphérie exté-

rieure, une couronne de dents 85g destinée à engrener avec le

pignon du démarreur. La masse primaire 5g et la masse secon-

daire 13g délimitent entre elles une chambre de réception 87g recevant de manière protégée l'élément de ressort 61g. Pour le rayon des spires 63g de l'élément de ressort 61g, il est clair qu'il peut également être inférieure au rayon intérieur de la surface de pression 57g, de sorte que les spires 63g du ressort ne chevauchent pas la surface de pression 57g dans la

direction radiale.

Claims

R E V E N D I C A T IONS

1 ) Amortisseur d'oscillations de torsion pour la ligne de transmission d'un véhicule automobile comprenant: - une partie d'entrée (5) montée à rotation autour d'un axe de rotation (7), - une partie de sortie (13) centrée sur l'axe de rotation (7) et pouvant tourner par rapport à la partie d'entrée (5), - une installation à ressort (17) couplant de façon élastique en rotation la partie d'entrée (5) et la partie de sortie (13), et comprenant au moins un élément de ressort (61) formé d'un matériau de ressort enroulé, et qui comporte au

moins une mais notamment plusieurs spires (63) tournant au-

tour de l'axe de rotation (7) et dont les extrémités (65)

sont ou peuvent être reliées par une liaison de transmis-

sion de couple avec la partie d'entrée (5) et la partie de sortie (13), caractérisé en ce qu' au moins une fraction du nombre des points d'intersection des spires et d'un plan axial longitudinal passant par l'axe de

rotation (7), pour les spires qui se suivent dans la direc-

tion périphérique du matériau de ressort de l'élément de res-

sort (61) sont décalés axialement.

2 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que toutes le spires (63) successives de l'élément de ressort

(61) ont des points d'intersection avec le plan axial longi-

tudinal décalés axialement les uns par rapport aux autres.

3 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 1 ou 2,

caractérisé en ce qu' au moins l'une des extrémités (65) de l'élément de ressort (61) est couplée ou peut être couplée de manière axialement immobile avec la partie d'entrée ou la partie de sortie (5,

13) correspondantes.

4 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendica-

tion 3, caractérisé en ce que les deux extrémités (65) de l'élément de ressort (61) sont couplées ou peuvent être couplées de manière axialement fixe

avec la partie d'entrée ou la partie de sortie (5, 13).

) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 3,

caractérisé en ce qu' au moins l'une des extrémités (65) de l'élément de ressort (61) est couplée ou peut être couplée de manière axialement

mobile (en 69) avec la partie d'entrée ou de sortie corres-

pondante (5, 13) pour la partie d'entrée ou de sortie.

6 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendica-

tion 5, caractérisé en ce que les deux extrémités (65) de l'élément de ressort (61) sont

couplées ou peuvent être couplées de manière axialement mo-

bile avec la partie d'entrée et de sortie (5, 13).

7 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 6,

caractérisé en ce que l'élément de ressort (61) est un ressort hélicoidal dont les

spires (63) ont un diamètre moyen constant.

8 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 6,

caractérisé en ce qu' au moins une fraction du nombre de spires successives (63a,

63b, 63c) de l'élément de ressort (61a, 61b, 61c) ont un dia-

mètre moyen différent lorsque l'élément de ressort (61a, 61b,

61c) est à l'état détendu.

9 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendica-

tion 8, caractérisé en ce que le diamètre moyen des spires (63a, 63b, 63c) diminue d'une

extrémité à l'autre de l'élément de ressort (61a, 61b, 61c).

10 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendi- cation 9, caractérisé en ce que

le diamètre moyen des spires (63a, 63b) diminue de l'extré-

mité du côté de l'entrée pour l'élément de ressort (61a, 61b)

1< vers l'extrémité située du côté de la sortie.

11 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendi-

cation 9, caractérisé en ce que le diamètre moyen des spires (63c) diminue à partir de l'extrémité de sortie de l'élément de ressort (61c) vers

l'extrémité d'entrée.

12 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 8 à 11,

caractérisé en ce que

le diamètre moyen des spires (63a, 63c) varie de manière con-

tinue d'une extrémité de l'élément de ressort (61a, 61c) à l'autre.

13 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendi-

cation 12, caractérisé en ce que l'élément de ressort (61a, 61c) est un ressort conique dont

le diamètre moyen des spires (63a, 63c) diminue régulière-

ment.

14 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 8 à 11,

caractérisé en ce que le diamètre moyen des spires (63b) varie par paliers d'une

extrémité de l'élément de ressort (61b) à l'autre.

) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 8 à 14,

caractérisé en ce que les spires successives (63b) de l'élément de ressort (61b) ont un diamètre moyen différent et leurs points d'intersection par le plan longitudinal axial se chevauchent

en partie dans le plan longitudinal axial.

16 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 15,

caractérisé en ce que l'élément de ressort (61) comporte un nombre réduit de spires (63).

17 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendi-

cation 16, caractérisé en ce que l'élément de ressort (61) comprend entre un et demi et cinq

spires (63) de préférence entre deux et quatre spires (63).

18 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 17,

caractérisé en ce que

le matériau de ressort de l'élément de ressort (61) est cons-

titué par un fil à section circulaire.

19 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 18,

caractérisé en ce que

l'élément de ressort (61) est prévu dans la zone de la péri-

phérie de la partie d'entrée et/ou de sortie (5, 13).

) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 19,

caractérisé en ce que

l'élément de ressort (61g) est situé dans une zone radiale-

ment centrale de la partie d'entrée et/ou de sortie (5g, 13g).

21 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 20,

caractérisé

par un seul élément de ressort (61) enroulé.

22 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 20,

caractérisé par au moins deux éléments de ressort enroulés (61'd, 61''d;

61'e, 61''e).

23 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendi-

cation 22, caractérisé par deux éléments de ressort (61'e, 61''e) qui sont enroulés les uns dans les autres axialement au moins par une partie du

nombre de leurs spires (63'e, 63''e).

24 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 22 ou 23,

caractérisé en ce que deux éléments de ressort (61'd, 61''d) sont enroulés les uns dans les autres radialement au moins par une partie du nombre

de leurs spires (63'd, 63''d).

) Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une quel-

conque des revendications 1 à 24,

caractérisé en ce que la partie d'entrée (5) est formée par la masse primaire (5) d'un volant d'inertie à deux masses (1) fixé au vilebrequin (3) d'un moteur à combustion interne et la partie de sortie (13) est formée par la masse secondaire (13) du volant d'inertie à deux masses (1) à laquelle est fixée une unité à plaque de pression (49) d'un embrayage à friction (15) d'un

véhicule automobile.

26 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendi-

cation 25, caractérisé en ce que le rayon moyen des spires (63) de l'élément de ressort (61) à l'état détendu de cet élément de ressort (61) est supérieur au rayon extérieur de la surface de pression (57) de la masse secondaire (13) du côté de l'embrayage de friction.

27 ) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendi-

cation 25, caractérisé en ce que

les spires (63f) de l'élément de ressort (61f) à l'état dé-

tendu de l'élément de ressort (61f) se situent dans la zone

radiale d'une surface de pression (57f) de la masse secon-

daire (13f) du côté de l'embrayage de friction.

280) Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendi-

cation 25, caractérisé en ce que le rayon moyen des spires (63g) de l'élément de ressort (61g) à l'état détendu de cet élément de ressort (61g) correspond sensiblement au rayon intérieur d'une surface de pression (57g) de la masse secondaire (13g) du côté de l'embrayage de

friction ou est inférieur à ce rayon intérieur.