FR3056274A1 - MECHANISM FOR DAMPING TORQUE FLUCTUATIONS - Google Patents
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Abstract
Un mécanisme d'amortissement (10) de fluctuations de couple, comporte un premier organe tournant (12), un deuxième organe tournant (18) oscillant par rapport au premier organe tournant (12) de part et d'autre d'une position médiane, des ressorts à boudin (20) disposés entre le premier organe tournant (12) et le deuxième organe tournant (18) et un anneau de rétention flottant (22) disposé radialement à l'extérieur des ressorts à boudin (20) et apte à tourner librement par rapport au premier organe tournant (12) et par rapport au deuxième organe tournant (18) et à confiner radialement les ressorts à boudin (20). Chaque ressort à boudin (20) présente une portion médiane cintrée (40) comportant au moins une spire en appui radial contre l'anneau de rétention (22), et deux portions intermédiaires (42, 44) situées chacune entre l'une des deux portions d'extrémité (34, 36) et la portion médiane cintrée (40) et comportant chacune plusieurs spires qui, en position médiane et au moins en deçà d'une vitesse prédéterminée, sont sans contact avec l'anneau de rétention (22).A torque fluctuation damping mechanism (10) comprises a first rotating member (12), a second rotating member (18) oscillating relative to the first rotating member (12) on either side of a central position , coil springs (20) disposed between the first rotating member (12) and the second rotating member (18) and a floating retention ring (22) arranged radially outside the coil springs (20) and adapted to rotating freely relative to the first rotating member (12) and relative to the second rotating member (18) and radially confining the coil springs (20). Each coil spring (20) has a curved medial portion (40) having at least one turn bearing radially against the retaining ring (22), and two intermediate portions (42, 44) each located between one of the two end portions (34, 36) and the bent middle portion (40) and each having a plurality of turns which, in the middle position and at least within a predetermined speed, are not in contact with the retention ring (22) .
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001] L’invention se rapporte à un mécanisme d'amortissement de fluctuations de couple, notamment pour un véhicule automobile.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a mechanism for damping torque fluctuations, in particular for a motor vehicle.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0002] Dans le document US 9,011,257 est décrit un mécanisme d'amortissement de fluctuations de couple à longue course comportant un premier organe tournant apte à tourner autour d'un axe de révolution, un deuxième organe tournant apte à osciller par rapport au premier organe tournant entre une première position angulaire extrême et une deuxième position angulaire extrême de part et d'autre d'une position médiane, des ressorts à boudin disposés de manière à travailler lors des oscillations entre le premier organe tournant et le deuxième organe tournant et un anneau de rétention flottant disposé radialement à l'extérieur des ressorts à boudin et apte à tourner librement par rapport au premier organe tournant et par rapport au deuxième organe tournant et à confiner radialement les ressorts à boudin. Suivant un mode de réalisation, les ressorts sont disposés par paires en série, l'un des ressorts de chaque paire travaillant entre le premier organe tournant et l'anneau de rétention alors que le deuxième ressort de chaque paire travaille entre l'anneau de rétention et le deuxième organe tournant. Il s'agit là d'une disposition classique pour obtenir de grands débattements angulaires avec des ressorts de dimensions modestes. L'anneau de rétention assure alors un phasage des mouvements des paires de ressorts et son moment d'inertie joue un rôle important dans le comportement dynamique du mécanisme, créant notamment un pic de résonance du sous-système constitué par l'anneau de rétention et les ressorts. Suivant un autre mode de réalisation, les extrémités des ressorts d'une même paire qui se font face sont en appui contre un patin glissant sur une piste formée sur l'anneau de rétention. L'anneau de rétention est ainsi partiellement découplé et devient ainsi libre de tourner. Son influence sur le comportement dynamique du mécanisme change de nature et devient plus faible. Mais les patins ajoutent au système une charge radiale et constituent des pièces supplémentaires.STATE OF THE PRIOR ART In document US Pat. No. 9,011,257 is described a mechanism for damping torque fluctuations with long travel comprising a first rotating member able to turn about an axis of revolution, a second rotating member able to oscillate with respect to the first rotating member between a first extreme angular position and a second extreme angular position on either side of a middle position, coil springs arranged so as to work during the oscillations between the first rotating member and the second rotating member and a floating retention ring disposed radially outside the coil springs and able to rotate freely relative to the first rotating member and relative to the second rotating member and to radially confine the coil springs. According to one embodiment, the springs are arranged in pairs in series, one of the springs of each pair working between the first rotating member and the retention ring while the second spring of each pair works between the retention ring and the second rotating member. This is a classic arrangement for obtaining large angular deflections with springs of modest dimensions. The retention ring then ensures phasing of the movements of the pairs of springs and its moment of inertia plays an important role in the dynamic behavior of the mechanism, in particular creating a resonance peak of the subsystem constituted by the retention ring and Springs. According to another embodiment, the ends of the springs of the same pair which face each other are in abutment against a sliding shoe on a track formed on the retention ring. The retention ring is thus partially decoupled and thus becomes free to rotate. Its influence on the dynamic behavior of the mechanism changes in nature and becomes weaker. However, the pads add radial load to the system and constitute additional parts.
[0003] Dans le document FR 2 576 654 est décrit un mécanisme d'amortissement de fluctuations de couple comportant des ressorts à boudin disposés entre deux organes tournants, en appui par une extrémité sur l'un des organes tournants et par l'extrémité opposée sur l'autre organe tournant, et un anneau de rétention flottant disposé radialement à l'extérieur des ressorts à boudin pour confiner radialement les ressorts à boudin. Dans une configuration de repos du mécanisme, les ressorts sont sans contact avec l'anneau de rétention. En présence d'un débattement angulaire entre les organes tournants, un contact peut s'établir entre une spire médiane des ressorts à boudin et l'anneau de rétention. Dans une variante à longue course, les ressorts sont associés par paires, les deux ressorts d'une même paire étant montés en série par l'intermédiaire d'une entretoise fixée à l'anneau de rétention, qui assure alors un phasage du mécanisme, avec les inconvénients relevés précédemment, notamment l'introduction d'un pic de résonance du sous-système constitué par l'anneau de rétention et les ressorts.In document FR 2 576 654 is described a mechanism for damping torque fluctuations comprising coil springs arranged between two rotating members, supported by one end on one of the rotating members and by the opposite end on the other rotating member, and a floating retention ring disposed radially outside the coil springs to radially confine the coil springs. In a resting configuration of the mechanism, the springs are not in contact with the retention ring. In the presence of an angular movement between the rotating members, contact can be established between a middle turn of the coil springs and the retention ring. In a long-stroke variant, the springs are associated in pairs, the two springs of the same pair being mounted in series by means of a spacer fixed to the retention ring, which then ensures phasing of the mechanism, with the drawbacks noted above, in particular the introduction of a resonance peak of the subsystem constituted by the retention ring and the springs.
EXPOSE DE L'INVENTION [0004] L’invention vise à remédier aux inconvénients de l’état de la technique et à proposer un mécanisme d'amortissement de fluctuations de couple à longue course, qui ne présente pas de pic de résonance important induit par un anneau de rétention, tout en restant simple et léger.PRESENTATION OF THE INVENTION The invention aims to remedy the drawbacks of the state of the art and to propose a mechanism for damping torque fluctuations with long travel, which does not have a significant resonance peak induced by a retention ring, while remaining simple and light.
[0005] Pour ce faire est proposé, selon un premier aspect de l'invention, un mécanisme d'amortissement de fluctuations de couple, comportant un premier organe tournant apte à tourner autour d'un axe de révolution, un deuxième organe tournant apte à osciller par rapport au premier organe tournant autour de l'axe de révolution entre une première position angulaire extrême et une deuxième position angulaire extrême de part et d'autre d'une position médiane, des ressorts à boudin disposés entre le premier organe tournant et le deuxième organe tournant, chacun des ressorts à boudin comportant deux portions d'extrémité opposées toujours en appui au moins l'une sur un appui du premier organe tournant et l'autre sur un appui du deuxième organe tournant pour travailler lorsque le deuxième organe tournant oscille par rapport au premier organe tournant, un anneau de rétention flottant disposé radialement à l'extérieur des ressorts à boudin et apte à tourner librement par rapport au premier organe tournant et par rapport au deuxième organe tournant et à confiner radialement les ressorts à boudin.To do this, there is proposed, according to a first aspect of the invention, a mechanism for damping torque fluctuations, comprising a first rotating member capable of rotating about an axis of revolution, a second rotating member capable of oscillate relative to the first member rotating about the axis of revolution between a first extreme angular position and a second extreme angular position on either side of a median position, coil springs arranged between the first rotating member and the second rotating member, each of the coil springs having two opposite end portions always bearing at least one on a support of the first rotating member and the other on a support of the second rotating member to work when the second rotating member oscillates relative to the first rotating member, a floating retention ring disposed radially outside the coil springs and able to rotate freely relative to the first member rotating and relative to the second rotating member and radially confining the coil springs.
[0006] Selon l'invention, chacun des ressorts à boudin présente:According to the invention, each of the coil springs has:
une portion médiane cintrée constituée d'une ou plusieurs spires qui, à un régime de vitesse nominale prédéterminé, sont en appui radial contre l'anneau de rétention, dont au moins une spire qui, à l'arrêt et en position médiane, est en appui radial contre l'anneau de rétention, et deux portions intermédiaires s'étendant chacune de l'une des deux portions d'extrémité à la portion médiane cintrée et constituées chacune de plusieurs spires qui, en position médiane, au régime de vitesse nominale prédéterminé et en deçà, sont sans contact avec l'anneau de rétention.a curved middle portion consisting of one or more turns which, at a predetermined nominal speed speed, are in radial abutment against the retaining ring, including at least one turn which, when stationary and in the middle position, is in radial support against the retention ring, and two intermediate portions each extending from one of the two end portions to the curved middle portion and each consisting of several turns which, in the middle position, at the predetermined nominal speed speed and below, are without contact with the retention ring.
[0007] On appelle ici ressort à boudin tout type de ressort hélicoïdal à pas non nul constant ou variable, à diamètre de spire constant ou variable, à ligne neutre droite ou courbe. En proposant un contact direct localisé entre la portion médiane cintrée des ressorts et l'anneau de rétention au repos, on permet l'utilisation de ressorts de longueur importante permettant un grand débattement angulaire, tout en s'affranchissant de la masse supplémentaire constituée par les entretoises ou les patins.[0007] Here, a coil spring is called any type of helical spring with non-zero constant or variable pitch, with constant or variable coil diameter, with straight or curved neutral line. By proposing a localized direct contact between the curved middle portion of the springs and the retention ring at rest, it is possible to use springs of considerable length allowing a large angular movement, while being freed from the additional mass constituted by the spacers or pads.
[0008] Par portion médiane on entend une portion située entre les portions intermédiaires. La portion médiane peut être située à mi-chemin entre les portions d'extrémité, ou être décalée vers l'une des deux portions d'extrémité. Les deux portions intermédiaires peuvent avoir des dimensions identiques, ou l'une d'entre elles peut être plus longue que l'autre. Ceci peut notamment se traduire par un nombre de spire égal pour les deux portions intermédiaire ou des nombres de spires différents.By median portion means a portion located between the intermediate portions. The middle portion can be located halfway between the end portions, or be offset towards one of the two end portions. The two intermediate portions may have identical dimensions, or one of them may be longer than the other. This can in particular result in an equal number of turns for the two intermediate portions or in different numbers of turns.
[0009] Préférentiellement, les ressorts sont tels qu'à l'arrêt et en position médiane, la portion médiane cintrée n'a qu'une ou deux spires en contact avec l'anneau de rétention.Preferably, the springs are such that when stopped and in the middle position, the curved middle portion has only one or two turns in contact with the retention ring.
[0010] De préférence, la portion médiane venant en contact avec l'anneau de rétention au régime de vitesse nominale prédéterminé et en deçà est moins importante que les parties intermédiaires. Ainsi, la portion médiane cintrée a un nombre de spires qui est inférieur au nombre de spires de chacune des portions intermédiaires.Preferably, the middle portion coming into contact with the retention ring at the predetermined nominal speed speed and below is less important than the intermediate parts. Thus, the curved middle portion has a number of turns which is less than the number of turns of each of the intermediate portions.
[0011] Pour tout régime de vitesse jusqu'au régime de vitesse nominal prédéterminé, les portions intermédiaires des ressorts à boudin restent sans contact avec l'anneau de rétention. Au-delà du régime de vitesse nominal prédéterminé, la force centrifuge appliquée aux ressorts est susceptible de les plaquer progressivement contre l'anneau de rétention. Ainsi, et suivant un mode de réalisation, l’une au moins des spires des portions intermédiaires est d'être en contact avec l’anneau de rétention en position médiane et au-delà du régime de vitesse nominale prédéterminé.For any speed regime up to the predetermined nominal speed regime, the intermediate portions of the coil springs remain in contact with the retention ring. Beyond the predetermined nominal speed speed, the centrifugal force applied to the springs is likely to press them progressively against the retention ring. Thus, and according to one embodiment, at least one of the turns of the intermediate portions is to be in contact with the retention ring in the middle position and beyond the predetermined nominal speed regime.
[0012] Pour permettre un glissement entre les ressorts et l’anneau de rétention, l'anneau de rétention présente une face lisse tournée radialement vers l'intérieur et en appui contre la portion médiane cintrée des ressorts à boudin. Cette surface lisse limite aussi le frottement et l'usure des ressorts à boudin.To allow sliding between the springs and the retaining ring, the retaining ring has a smooth face turned radially inwardly and bears against the curved middle portion of the coil springs. This smooth surface also limits the friction and wear of the coil springs.
[0013] Le cintrage de la portion médiane des ressorts à boudin est relativement important. De préférence, la portion médiane cintrée présente, dans un plan de référence perpendiculaire à l'axe de révolution, en position médiane et à l'arrêt, un cintrage définissant une ligne médiane courbe ayant un centre de courbure situé entre la portion médiane cintrée et l'axe de révolution.The bending of the middle portion of the coil springs is relatively large. Preferably, the curved median portion has, in a reference plane perpendicular to the axis of revolution, in the median position and at a standstill, a bending defining a curved median line having a center of curvature located between the curved median portion and the axis of revolution.
[0014] Suivant un mode de réalisation, la première portion intermédiaire et la deuxième portion intermédiaire sont sans cintrage en position médiane à l'arrêt. Les portions intermédiaires sont assimilables à des ressorts droits.According to one embodiment, the first intermediate portion and the second intermediate portion are without bending in the middle position when stopped. The intermediate portions can be compared to straight springs.
[0015] Suivant un autre mode de réalisation, la première portion intermédiaire et la deuxième portion intermédiaire ont, en position médiane à l'arrêt, un cintrage définissant, dans un plan de référence perpendiculaire à l'axe de révolution, une ligne médiane ayant un centre de courbure situé entre la portion médiane cintrée et l'axe de révolution.According to another embodiment, the first intermediate portion and the second intermediate portion have, in the median position at a standstill, a bending defining, in a reference plane perpendicular to the axis of revolution, a median line having a center of curvature located between the curved middle portion and the axis of revolution.
[0016] Le mécanisme d'amortissement de fluctuations de couple selon l'invention est à longue course et les ressorts à boudin sont de grande dimension. De préférence, les ressorts à boudin ont un nombre de spires supérieur à 10, de préférence supérieur à 20. De préférence, le deuxième organe tournant a un débattement angulaire supérieur à 30°, de préférence supérieur à 45° entre la première position angulaire extrême et la deuxième position angulaire extrême. En pratique, les ressorts à boudin sont au nombre de deux, trois ou quatre.The torque fluctuation damping mechanism according to the invention is long-stroke and the coil springs are large. Preferably, the coil springs have a number of turns greater than 10, preferably greater than 20. Preferably, the second rotating member has an angular movement greater than 30 °, preferably greater than 45 ° between the first extreme angular position and the second extreme angular position. In practice, the coil springs are two, three or four in number.
[0017] De préférence, le régime de vitesse nominal prédéterminé est compris entre 800 et 2500 tr/min, de préférence supérieur ou égal à 1000 tr/min, de préférence supérieur ou égal à 1500 tr/min et de préférence supérieur ou égal à 2000 tr/min.Preferably, the predetermined nominal speed regime is between 800 and 2,500 rpm, preferably greater than or equal to 1,000 rpm, preferably greater than or equal to 1,500 rpm and preferably greater than or equal to 2000 rpm.
[0018] Suivant un mode de réalisation, les deux portions intermédiaires ont le même nombre de spires. Selon une variante, leur nombre de spires est différent.According to one embodiment, the two intermediate portions have the same number of turns. According to a variant, their number of turns is different.
[0019] Suivant un autre aspect de l'invention, celle-ci a trait à un mécanisme d'amortissement de fluctuations de couple, comportant un premier organe tournant apte à tourner autour d'un axe de révolution, un deuxième organe tournant apte à osciller par rapport au premier organe tournant entre une première position angulaire extrême et une deuxième position angulaire extrême de part et d'autre d'une position médiane, des ressorts à boudin disposés entre le premier organe tournant et le deuxième organe tournant, chacun des ressorts à boudin comportant une première portion d'extrémité et une deuxième portion d'extrémité, la première portion d'extrémité étant en appui contre un premier appui du premier organe tournant et la deuxième portion d'extrémité en appui contre un premier appui du deuxième organe tournant lorsque le deuxième organe tournant est situé entre la position médiane et la première position extrême, et la première portion d'extrémité étant en appui contre un deuxième appui du deuxième organe tournant et la deuxième portion d'extrémité étant en appui contre un deuxième appui du premier organe tournant lorsque le deuxième organe tournant est situé entre la position médiane et la deuxième position extrême, et un anneau de rétention flottant disposé radialement à l'extérieur des ressorts à boudin et apte à tourner librement par rapport au premier organe tournant et par rapport au deuxième organe tournant et à confiner radialement les ressorts à boudin, chacun des ressorts à boudin présentant: une portion médiane cintrée constituée de spires qui en position médiane et à un régime de vitesse nominale prédéterminé, sont en appui radial contre l'anneau de rétention, dont au moins une spire qui, à l'arrêt et en position médiane, est en appui radial contre l'anneau de rétention, une première portion intermédiaire s'étendant de la première portion d'extrémité et la portion médiane cintrée et constituée de plusieurs spires qui, en position médiane et au moins en deçà du régime de vitesse nominale prédéterminé, sont sans contact avec l'anneau de rétention, et une deuxième portion intermédiaire s'étendant de la deuxième portion d'extrémité à la portion médiane cintrée et constituée de plusieurs spires qui, en position médiane et au moins en deçà du régime de vitesse nominale prédéterminé, sont sans contact avec l'anneau de rétention.According to another aspect of the invention, it relates to a mechanism for damping torque fluctuations, comprising a first rotating member able to rotate about an axis of revolution, a second rotating member capable of oscillate relative to the first rotating member between a first extreme angular position and a second extreme angular position on either side of a median position, coil springs arranged between the first rotating member and the second rotating member, each of the springs with flange comprising a first end portion and a second end portion, the first end portion being in abutment against a first abutment of the first rotating member and the second end portion in abutment against a first abutment in the second member rotating when the second rotating member is located between the middle position and the first extreme position, and the first end portion being in abutment against a second abutment of the second rotating member and the second end portion being in abutment against a second pressing of the first rotating member when the second rotating member is located between the middle position and the second extreme position, and a floating retention ring disposed radially at the exterior of the coil springs and able to rotate freely relative to the first rotating member and relative to the second rotating member and to radially confine the coil springs, each of the coil springs having: a curved middle portion made up of turns which in the middle position and at a predetermined nominal speed speed, are in radial support against the retention ring, including at least one turn which, when stationary and in the middle position, is in radial support against the retention ring, a first portion intermediate extending from the first end portion and the curved middle portion and consisting of several turns which, in the middle position and at least in below the predetermined nominal speed speed, are without contact with the retention ring, and a second intermediate portion extending from the second end portion to the curved middle portion and consisting of several turns which, in the middle position and at less below the predetermined nominal speed speed, are not in contact with the retention ring.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0020] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other characteristics and advantages of the invention will emerge on reading the description which follows, with reference to the appended figures, which illustrate:
la figure 1, une vue isométrique éclatée d'un mécanisme d'amortissement de fluctuations de couple suivant un premier mode de réalisation de l'invention;FIG. 1, an exploded isometric view of a mechanism for damping torque fluctuations according to a first embodiment of the invention;
la figure 2, une vue de face d'une partie du mécanisme de la figure 1, en position de repos;Figure 2, a front view of part of the mechanism of Figure 1, in the rest position;
la figure 3, une vue isométrique éclatée d'un mécanisme d'amortissement de fluctuations de couple suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention;FIG. 3, an exploded isometric view of a mechanism for damping torque fluctuations according to a second embodiment of the invention;
la figure 4, une vue de face d'une partie du mécanisme de la figure 3, en position de repos;Figure 4, a front view of part of the mechanism of Figure 3, in the rest position;
la figure 5, une variante de réalisation du mécanisme des figures 1 et 2, en vue de face;Figure 5, an alternative embodiment of the mechanism of Figures 1 and 2, in front view;
la figure 6, une variante de réalisation du mécanisme des figures 3 et 4, en vue de face.Figure 6, an alternative embodiment of the mechanism of Figures 3 and 4, in front view.
[0021] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.For the sake of clarity, identical or similar elements are identified by identical reference signs in all of the figures.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE MODES DE REALISATION [0022] Sur les figures 1 et 2 est illustré un mécanisme d'amortissement de fluctuations de couple 10 comportant un organe primaire 12 constitué par deux rondelles de guidage 14, 16 solidaires l'une de l'autre, un organe secondaire 18 constitué par un voile logé entre les deux rondelles de guidage, 14,16, deux ressorts à boudin 20 logés dans des logements en arc de cercle formés par les deux rondelles de guidage 14, 16 et un anneau de rétention 22 logé entre les deux rondelles de guidage 14, 16 et entourant les ressorts à boudin 20. L'organe primaire 12 et l'organe secondaire 18 tournent autour d'un axe de révolution 100 commun et l'organe secondaire 18 peut tourner par rapport à l'organe primaire 12 autour de l'axe de révolution 100 de part et d'autre d'une position médiane entre deux positions angulaires extrêmes, respectivement dans un sens horaire et un sens rétrograde. Ce mécanisme est destiné à transmettre un couple fluctuant entre l'organe primaire 12 et l'organe secondaire 18. À cet effet, le voile 18 est ici solidaire en rotation d'un moyeu cannelé 24 destiné à être emmanché sur un arbre. Les rondelles de guidages 14, 16 sont quant à elle guidées en rotation de façon connue, par exemple par un roulement (non représenté) entre l'une des rondelles de guidage et le moyeu ou le voile. L'anneau 22 est monté flottant.DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS In FIGS. 1 and 2 is illustrated a mechanism for damping torque fluctuations 10 comprising a primary member 12 constituted by two guide washers 14, 16 integral with one another, a secondary member 18 consisting of a web housed between the two guide washers, 14, 16, two coil springs 20 housed in housings in an arc formed by the two guide washers 14, 16 and a retention ring 22 housed between the two guide washers 14, 16 and surrounding the coil springs 20. The primary member 12 and the secondary member 18 rotate about a common axis of revolution 100 and the secondary member 18 can rotate relative to the primary element 12 around the axis of revolution 100 on either side of a median position between two extreme angular positions, respectively in a clockwise direction and a retrograde direction. This mechanism is intended to transmit a fluctuating torque between the primary member 12 and the secondary member 18. For this purpose, the web 18 is here integral in rotation with a splined hub 24 intended to be fitted on a shaft. The guide washers 14, 16 are for their part guided in rotation in a known manner, for example by a bearing (not shown) between one of the guide washers and the hub or the web. The ring 22 is mounted floating.
[0023] De manière connue, les rondelles de guidage 14, 16 ont, pour chaque ressort 20, deux faces d'appui orthoradial opposées 26, 28. De manière similaire, le voile forme pour chaque ressort 20 deux faces d'appui orthoradial opposées 30, 32. Dans la position médiane du dispositif, les faces d'appui 30, 32 du voile 18 sont alignées avec les faces d'appui 28, 26 des rondelles de guidage 14,16 et les ressorts à boudin 20 sont en appui par une portion d'extrémité 34 sur les faces d'appui 26, 32 des rondelles de guidage 14,16 et du voile 18 et par une portion d'extrémité opposée 36 sur les faces d'appui 28, 30 des rondelles de guidage 14, 16 et du voile 18. Les portions d'extrémité 34, 36 sont constituées par une ou plusieurs spires. Lorsque apparaît un débattement angulaire dans le sens direct chaque ressort à boudin 20 se contracte et est en appui par ses extrémités 34, 36 contre une face d'appui 28 des rondelles de guidage 14, 16 et une face d'appui opposée 32 du voile 18. Lorsque le débattement angulaire est en sens rétrograde à partir de la position médiane, les ressorts à boudin 20 se contractent et sont cette fois en appui par leurs extrémités 34, 36 contre la face d'appui 26 des rondelles de guidage 14, 16 et la face d'appui opposée 30 du voile 18. Le débattement angulaire du voile 18 par rapport aux rondelles de guidage 14, 16 est limité par la mise en contact des spires des ressorts 20, ou par des butées mécaniques. Ce débattement total entre les positions extrêmes dans le sens direct et dans le sens rétrograde est supérieur à 30° (pour des applications à fort couple) et de préférence supérieur à 45°. En ce sens, le mécanisme est un mécanisme d'amortissement à longue course.In known manner, the guide washers 14, 16 have, for each spring 20, two opposite orthoradial bearing faces 26, 28. Similarly, the web forms for each spring 20 two opposite orthoradial bearing faces 30, 32. In the middle position of the device, the bearing faces 30, 32 of the web 18 are aligned with the bearing faces 28, 26 of the guide washers 14, 16 and the coil springs 20 are supported by an end portion 34 on the support faces 26, 32 of the guide washers 14, 16 and of the web 18 and by an opposite end portion 36 on the support faces 28, 30 of the guide washers 14, 16 and of the web 18. The end portions 34, 36 are formed by one or more turns. When an angular movement appears in the direct direction each coil spring 20 contracts and is supported by its ends 34, 36 against a bearing face 28 of the guide washers 14, 16 and an opposite bearing face 32 of the web 18. When the angular movement is in the retrograde direction from the middle position, the coil springs 20 contract and are this time supported by their ends 34, 36 against the bearing face 26 of the guide washers 14, 16 and the opposite bearing face 30 of the web 18. The angular movement of the web 18 relative to the guide washers 14, 16 is limited by bringing the turns of the springs 20 into contact, or by mechanical stops. This total travel between the extreme positions in the direct direction and in the retrograde direction is greater than 30 ° (for applications with high torque) and preferably greater than 45 °. In this sense, the mechanism is a long-stroke damping mechanism.
[0024] Au repos et en position médiane chaque ressort 20 est en appui radialement contre une face lisse 38 tournée radialement vers l'intérieur de l'anneau de rétention 22, comme illustré sur la figure 2. Ce contact est réalisé sur une ou deux spires situées dans une portion médiane 40 de chaque ressort 20. Lorsque la vitesse de révolution du mécanisme 10 augmente, la force centrifuge tend à déformer les ressorts 20 et à augmenter le nombre de spires en contact avec l'anneau de rétention 22. Dans les régimes de fonctionnement visés, en deçà d'un régime de vitesse nominale prédéterminée, la rigidité et la masse des ressorts 20 sont telles que la déformation reste faible. On peut ainsi définir deux portions intermédiaires 42, 44 de chaque ressort 20, entre la portion médiane 40 et chaque extrémité 34, 36, qui ne viennent jamais en contact avec l'anneau de rétention 38 en deçà du régime de vitesse nominale. La portion médiane 40, constituée des spires qui, lorsque le régime de vitesse augmente, viennent progressivement au contact de l'anneau de rétention 22, comporte de préférence un nombre de spires inférieur à celui de chaque portion intermédiaire 42, 44. Dans ce mode de réalisation, les portions intermédiaires 42, 44 de chaque ressort 20 sont droites, au sens où, lorsque l'on observe une le ressort 20 en coupe transversale par un plan perpendiculaire à l'axe de révolution, le pas entre deux spires ne varie pas en fonction de la distance à l'axe de révolution. La portion médiane 40 des ressorts 20 est au contraire fortement cintrée, le pas entre deux spires augmentant avec la distance à l'axe de révolution. On peut définir dans un plan de coupe perpendiculaire à l'axe de révolution (le plan de la figure 2) une ligne médiane 200 du ressort 20, qui est rectiligne au niveau des portions intermédiaires 42,44 et courbe au niveau de la portion médiane 40. Le centre de courbure C de cette ligne médiane 200 est situé, pour la portion médiane, entre la ligne médiane et l'axe de révolution 100, et en pratique, entre le ressort 20 et l'axe de révolution 100.At rest and in the middle position, each spring 20 bears radially against a smooth face 38 facing radially inwards from the retention ring 22, as illustrated in FIG. 2. This contact is made on one or two turns located in a middle portion 40 of each spring 20. When the speed of revolution of the mechanism 10 increases, the centrifugal force tends to deform the springs 20 and to increase the number of turns in contact with the retention ring 22. In the target operating speeds, below a predetermined nominal speed speed, the stiffness and the mass of the springs 20 are such that the deformation remains low. It is thus possible to define two intermediate portions 42, 44 of each spring 20, between the middle portion 40 and each end 34, 36, which never come into contact with the retention ring 38 below the rated speed regime. The middle portion 40, consisting of the turns which, when the speed speed increases, gradually come into contact with the retention ring 22, preferably comprises a number of turns less than that of each intermediate portion 42, 44. In this mode embodiment, the intermediate portions 42, 44 of each spring 20 are straight, in the sense that, when a spring 20 is observed in cross section through a plane perpendicular to the axis of revolution, the pitch between two turns does not vary not as a function of the distance to the axis of revolution. The middle portion 40 of the springs 20 is on the contrary strongly curved, the pitch between two turns increasing with the distance from the axis of revolution. We can define in a section plane perpendicular to the axis of revolution (the plane of Figure 2) a center line 200 of the spring 20, which is straight at the intermediate portions 42,44 and curved at the middle portion 40. The center of curvature C of this median line 200 is situated, for the median portion, between the median line and the axis of revolution 100, and in practice, between the spring 20 and the axis of revolution 100.
[0025] Dans ce mode de réalisation, les ressorts 20 sont au nombre de trois, chaque ressort s'étendant circonférentiellement, dans la position de repos, sur un secteur angulaire supérieur à 100°.In this embodiment, the springs 20 are three in number, each spring extending circumferentially, in the rest position, over an angular sector greater than 100 °.
[0026] Le mode de réalisation des figures 3 et 4 diffère du précédent essentiellement par le fait que le nombre de ressorts 20 est réduit à deux, et les ressorts 20 s'étendent dans la position médiane sur un secteur angulaire supérieur à 140°.The embodiment of Figures 3 and 4 differs from the previous essentially in that the number of springs 20 is reduced to two, and the springs 20 extend in the middle position over an angular sector greater than 140 °.
[0027] Le mode de réalisation de la figure 5 diffère du mode de réalisation des figures 1 et 2 par la courbure prise par les portions intermédiaires 42, 44 de chaque ressort 20 dans la position médiane au repos. On observe que le centre de courbure D des portions intermédiaires 42, 44 est située entre la portion médiane et l'axe de révolution 100, à distance de l'axe de révolution 100. Le cas échéant, le centre de courbure peut être identique pour les deux portions intermédiaires 42, 44. On conserve toutefois la distinction fondamentale entre les portions intermédiaires 42, 44, qui ne viennent jamais au contact de l'anneau de rétention 22 en position médiane, au régime de vitesse nominale prédéterminé et en deçà, et une portion médiane 40 dont au moins une spire est au contact avec l'anneau de rétention 22 en position médiane au repos, la portion médiane 40 étant constituées d'une ou plusieurs spires qui au moins à la vitesse de rotation nominale, sont au contact de l'anneau de rétention 22. De préférence, les spires de la portion médiane 40 viennent progressivement au contact de l'anneau de rétention 22 sous l'effet de la force centrifuge lorsque la vitesse de rotation augmente jusqu'à la vitesse de rotation nominale, dans la position médiane de fonctionnement. Comme précédemment, le nombre de spires de chaque portion intermédiaire 42,44 est de préférence supérieur au nombre de spires de la portion médiane.The embodiment of Figure 5 differs from the embodiment of Figures 1 and 2 by the curvature taken by the intermediate portions 42, 44 of each spring 20 in the middle position at rest. It is observed that the center of curvature D of the intermediate portions 42, 44 is located between the middle portion and the axis of revolution 100, at a distance from the axis of revolution 100. If necessary, the center of curvature can be identical for the two intermediate portions 42, 44. However, the fundamental distinction is retained between the intermediate portions 42, 44, which never come into contact with the retention ring 22 in the middle position, at the predetermined nominal speed speed and below, and a middle portion 40 of which at least one turn is in contact with the retention ring 22 in the middle position at rest, the middle portion 40 consisting of one or more turns which, at least at the nominal rotation speed, are in contact of the retention ring 22. Preferably, the turns of the middle portion 40 gradually come into contact with the retention ring 22 under the effect of centrifugal force when the speed of rotation increases until the speed nominal rotation, in the middle operating position. As before, the number of turns of each intermediate portion 42,44 is preferably greater than the number of turns of the middle portion.
[0028] Le mode de réalisation de la figure 6 est la transposition du mécanisme de la figure 5 à une géométrie à deux ressorts à boudin.The embodiment of Figure 6 is the transposition of the mechanism of Figure 5 to a geometry with two coil springs.
[0029] Naturellement, les exemples représentés sur les figures et discutés cidessus ne sont donnés qu'à titre illustratif et non limitatif. Il est explicitement prévu que l'on puisse combiner entre eux les différents modes de réalisation illustrés pour en proposer d'autres.Naturally, the examples shown in the figures and discussed above are given only by way of illustration and not by way of limitation. It is explicitly provided that the different illustrated embodiments can be combined with one another to propose others.
[0030] Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour un homme du métier à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques ne rendent pas de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens.It is pointed out that all the characteristics, as they emerge for a person skilled in the art from the present description, the drawings and the attached claims, even if concretely they have only been described in relation to other specified characteristics, both individually and in any combination, may be combined with other characteristics or groups of characteristics disclosed herein, provided that this has not been expressly excluded or that technical circumstances do not render such impossible or meaningless combinations.
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| DE102014223443A1 (en) * | 2014-11-17 | 2016-05-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Bow spring for a torque transmission device and torque transmission device |
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2016
- 2016-09-16 FR FR1658703A patent/FR3056274B1/en active Active
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| Publication number | Publication date |
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