FR3125572A1 - Amortisseur de vibrations de torsion avec engrenement de commande - Google Patents

Amortisseur de vibrations de torsion avec engrenement de commande Download PDF

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Abstract

L’invention concerne un amortisseur de vibrations de torsion (10) pour amortir les vibrations de torsion dans une chaîne cinématique d’un véhicule automobile, comprenant une masse primaire (12) avec une tôle de masse primaire (18) et un couvercle de masse primaire (30), une masse secondaire (14) pouvant être tournée dans une mesure limitée par rapport à la masse primaire (12), toutes deux pouvant être entraînées en rotation l’une par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation commun (R) à l’encontre d’un moment de rappel d’un élément de stockage d’énergie (16) conçu notamment comme ressort en arc (4). L’engagement de manipulation (36) est placé dans un recouvrement du couvercle de masse primaire (30). Les engrènements sont déjà poinçonnés hors outil dans la plaquette du couvercle de masse primaire (30). L’amortisseur de vibrations de torsion (10) peut être entraîné en rotation lors d’un essai à froid par le biais de l’engrènement de commande (36). [Figure 1]

Description

AMORTISSEUR DE VIBRATIONS DE TORSION AVEC ENGRENEMENT DE COMMANDE
L’invention concerne un amortisseur de vibrations de torsion pour amortir les vibrations de torsion dans une chaîne cinématique d’un véhicule automobile, comprenant une masse primaire avec une tôle de masse primaire et un couvercle de masse primaire, une masse secondaire pouvant être tournée dans une mesure limitée par rapport à la masse primaire, toutes deux pouvant être entraînées en rotation l’une par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation commun R à l’encontre d’un moment de rappel d’un élément de stockage d’énergie réalisé notamment sous la forme d’un ressort en arc.
Un amortisseur de vibrations de torsion est décrit dans le document DE 41 17 582 A1. L’amortisseur de vibrations de torsion est conçu comme un volant d’inertie bimasse.
Les volants d’inertie bimasse sont utilisés comme amortisseurs de vibrations de torsion dans les chaînes cinématiques des véhicules automobiles. En règle générale, le volant d’inertie bimasse est disposé entre le vilebrequin d’un moteur à combustion interne entraînant le véhicule automobile et un dispositif d’embrayage monté en amont de la boîte de vitesses. Étant donné qu’une masse primaire et une masse secondaire du volant d’inertie bimasse peuvent être tournées l’une par rapport à l’autre contre la force du ressort et éventuellement aussi contre le frottement à sec, les vibrations de torsion provoquées par le couple d’entraînement irrégulier du moteur à combustion interne, qui est généralement conçu comme un moteur à piston alternatif, sont éliminées.
Une géométrie d'engrènement dans la zone extérieure du côté primaire est souvent requise comme engrènement de commande pour commander les composants pendant la production ou pour le démarrage de l’ensemble du moteur à combustion interne lors de l’essai dit à froid. Dans de nombreux cas, la couronne dentée de démarreur durcie ou non durcie et à denture périphérique existante est utilisée à cet effet. S’il n’y a pas de couronne dentée de démarreur, des composants séparés peuvent être utilisés, dont le seul but est de fournir les géométries d’engrènement nécessaires à l’essai à froid.
Il existe un besoin constant d’améliorer la possibilité d’engrènement de commande sur le volant d’inertie bimasse en vue d’un essai à froid.
L’objet de l’invention est d’indiquer des mesures permettant un engrènement de commande amélioré dans le cas d’un essai à froid.
Un mode de réalisation concerne un amortisseur de vibrations de torsion pour amortir les vibrations de torsion dans une chaîne cinématique d’un véhicule à moteur, ayant une masse primaire avec une tôle de masse primaire et un couvercle de masse primaire, une masse secondaire qui peut être tournée dans une mesure limitée par rapport à la masse primaire, qui peuvent toutes deux tourner l’une par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation commun R à l’encontre d’un moment de rappel d’un élément de stockage d’énergie conçu en particulier comme un ressort en arc, un recouvrement du couvercle de masse primaire, faisant saillie radialement vers l’extérieur de l’élément de stockage d’énergie et pointant vers une direction axiale formant au moins un engrènement de commande pour un entraînement par complémentarité de forme, si nécessaire, en prise.
La masse primaire et la masse secondaire reliée par l’intermédiaire de l’élément de stockage d’énergie forment un volant d’inertie bimasse, avec lequel des vibrations de rotation ou des vibrations de torsion peuvent être amorties. Étant donné que l’élément de stockage d’énergie peut être agencé sur un rayon relativement grand, le volant d’inertie bimasse peut fournir un effet d’amortissement élevé. Dans le volant d’inertie bimasse, un espace d’installation sensiblement cylindrique circulaire est prévu dans la zone de rayon de l’élément de stockage d’énergie. La masse secondaire, notamment une flasque de sortie pouvant être tangentiellement en appui sur l’élément de stockage d’énergie, peut présenter un profil coudé dans le sens radial. Il est possible de prévoir un profil sensiblement biseauté, par exemple en forme de V, sur le côté axial de l’amortisseur de vibrations de torsion s’éloignant de la masse primaire, en particulier du côté de la transmission, de sorte que l’amortisseur de vibrations de torsion puisse avoir une étendue axiale nettement supérieure radialement à l’extérieur que radialement à l’intérieur. Dans ce cadre, nous exploitons la connaissance selon laquelle un composant suivant dans la chaîne cinématique d'un véhicule automobile dans le flux de couple, par exemple une transmission de véhicule automobile, nécessite généralement plus d’espace d’installation radialement à l’intérieur que radialement à l’extérieur. Cela permet à l’amortisseur de vibrations de torsion d’entourer quelque peu ce composant radialement à l’extérieur, ce qui permet d’utiliser l’espace de montage autrement libre pour l’amortisseur de vibrations de torsion.
L’élément de stockage d’énergie, qui est de préférence conçu comme un ressort en arc, peut être conçu comme un agencement de ressort en arc. L’agencement de ressort en arc peut comprendre plusieurs ressorts en arc. La masse primaire peut être destinée à introduire un couple, la masse primaire, notamment conçue comme un volant, pouvant être reliée à un vilebrequin d’un moteur de véhicule automobile. La masse secondaire peut être destinée à dévier ou transmettre un couple à une transmission de véhicule automobile par exemple. L’amortisseur de vibrations de torsion peut ainsi être agencé dans une chaîne cinématique entre le moteur du véhicule automobile et la transmission du véhicule automobile, qui est de préférence une transmission manuelle, qui peut comprendre un agencement d’embrayage du côté entrée pour changer ou interrompre le flux de puissance selon les besoins.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le couvercle de masse primaire comporte une zone de tôle qui est conçue comme un recouvrement, notamment de l’élément de stockage d’énergie, et dans lequel est placé un engrènement de commande. Le recouvrement du couvercle de masse primaire peut être réalisé sous forme de collerette extérieure, auquel cas l’engrènement de commande est placé dans la collerette extérieure. Le recouvrement ou la collerette extérieure peut être facilement fabriquée en formant une zone externe de la plaquette de tôle brute de la tôle de masse primaire. Les engrènements peuvent déjà être poinçonnés hors outil dans la plaquette de tôle brute de la tôle de masse primaire et sont ensuite formés lors de la mise en forme de la tôle de masse primaire ou de son profilage.
Dans un mode de réalisation préféré, l’engrènement de commande comporte une pluralité d’éléments de denture répartis sur une circonférence du recouvrement. Les éléments de denture peuvent ainsi déjà être placés ou emboutis dans la plaquette de tôle brute de la tôle de masse primaire.
Dans le mode de réalisation préféré, il peut être prévu que les éléments de denture soient disposés à égales distances sur la circonférence du recouvrement. Cela offre des avantages lors de la commande ultérieure, qui consiste généralement à entraîner en rotation l’amortisseur de vibrations de torsion, puisque le dispositif de commande respectif peut être équipé d’un système de capteur de détection simple, par l’intermédiaire duquel les éléments de denture peuvent être détectés.
Dans des modes de réalisation alternatifs préférés, les éléments de denture sont ouverts dans la direction axiale tournée vers la masse primaire ou dans la direction axiale tournée à l’opposé. Par conséquent, l’amortisseur de vibrations de torsion peut être adapté à l’application respective du dispositif de commande lors d’un essai à froid ultérieur ou d’autres scénarios d’essai.
Dans un mode de réalisation par ailleurs avantageux, les éléments de denture sont ouverts sur la circonférence, au moins à certains endroits, alternativement dans la direction axiale tournée vers la masse primaire et dans la direction axiale tournée à l’opposé. Ce mode de réalisation peut être utilisé plus judicieusement lorsque différents dispositifs de commande sont utilisés dans l’essai à froid ultérieur, qui s’engrènent par complémentarité de formes dans l’amortisseur de vibrations de torsion à partir de directions axiales opposées.
Dans un autre mode de réalisation alternatif, les éléments de denture sont fermés dans la direction axiale tournée vers la masse primaire et dans la direction axiale tournée à l’opposé.
Dans un mode de réalisation spécifique, il peut être prévu que le recouvrement du couvercle de masse primaire soit réalisé sous la forme d’une collerette extérieure et que la masse primaire comprenne une collerette intérieure, la collerette intérieure et la collerette extérieure étant disposées en se chevauchant dans une région radialement à l’extérieur de l’élément de stockage d’énergie. Cela permet d’économiser de l’espace d’installation axial avec un espace radial d’installation légèrement plus grand.
Dans un autre mode de réalisation spécifique préféré, le couvercle de masse primaire est relié dans une région de base de la collerette extérieure à une face d’extrémité de la collerette intérieure de la masse primaire par complémentarité de formes ou de matière. Cela conduit à la stabilisation de l’amortisseur de vibrations de torsion dans cette zone de matériau chargé.
En outre, il peut de préférence être prévu que la collerette intérieure de la masse primaire présente, au moins dans certains endroits, un renflement circonférentiel pointant dans la direction radiale pour un contact avec une surface périphérique intérieure de la collerette extérieure du couvercle de masse primaire.
Dans un mode de réalisation possible, un élément d’entraînement est fixé au moins indirectement à l’engrènement de commande. Ici, l’élément d’entraînement peut être amovible et, si nécessaire, fixé. Comme dans le cas d’un dispositif de démarrage, l’élément d’entraînement peut par exemple être positionné par rapport à l’engrènement de commande si nécessaire pour agir sur le couvercle de masse primaire dans le sens de rotation au moyen d’une complémentarité de forme.
Dans ce qui suit, l’invention est expliquée à titre d’exemple en référence aux dessins joints au moyen d'exemples de modes de réalisation préférés, les caractéristiques présentées ci-dessous pouvant représenter un aspect de l’invention à la fois individuellement et en combinaison. Sur les dessins :
: une vue schématique en coupe d’un amortisseur de vibrations de torsion ;
, et : différentes variantes de l’engrènement de commande dans le couvercle de masse primaire.
L’amortisseur de vibrations de torsion 10 représenté sur la prenant l’exemple d’un volant d’inertie bimasse pour une chaîne cinématique d’un véhicule automobile comporte une masse primaire 12 à laquelle une masse secondaire 14 est couplée en rotation limitée par l’intermédiaire d’un élément de stockage d’énergie 16 conçu comme ressort en arc et graissé avec un lubrifiant. La masse primaire 12 a un volant s’étendant radialement ou une tôle de masse primaire 18 à partir duquel ou de laquelle une collerette intérieure tubulaire 20 peut faire saillie dans la direction axiale et peut recouvrir l’élément de stockage d’énergie 16 radialement à l’extérieur. Dans l’exemple de réalisation représenté, la masse secondaire 14 comporte également un moyeu de sortie 26 par lequel un couple amorti en vibrations peut être délivré. En outre, il est prévu un élément de couvercle ou un couvercle de masse primaire 30, qui recouvre l’élément de stockage d’énergie 16 dans une région radialement extérieure à partir d’un côté axial et est également rendu étanche radialement vers l’intérieur, de manière à former un espace étanche pour loger le lubrifiant. Le couvercle de masse primaire 30 forme un recouvrement 32 qui fait saillie de l’élément de stockage d’énergie 16 radialement à l’extérieur et est orienté selon une direction axiale. Le recouvrement peut également être appelé la collerette extérieure. Dans un mode de réalisation de la masse primaire 12, qui, comme dans le cas présent, comporte une collerette intérieure tubulaire 20 qui recouvre radialement à l’extérieur l’élément de stockage d’énergie 16, le recouvrement 32 et la collerette intérieure 20 sont réalisées sous la forme d’un agencement de double tôle circonférentiel, la tôle de la collerette intérieure 20 et la tôle du recouvrement 32 pouvant se stabiliser l’une l’autre. En particulier, il peut être prévu que le couvercle de masse primaire 30 soit relié dans une région de base du recouvrement 32 à un côté avant de la collerette intérieure 20 de la masse primaire 12 par complémentarité de forme ou de matière par le biais d'une liaison de matière 34. Il peut également être prévu que la collerette intérieure 20 de la masse primaire 12 présente, au moins dans certaines zones, un renflement circonférentiel 24 pointant dans la direction radiale, pour un contact défini avec une surface périphérique intérieure du recouvrement 32 du couvercle de masse primaire 30.
Les figures 2a), 2b) et 2c) montrent des détails des variantes respectives du recouvrement 32 du couvercle de masse primaire 30. Dans tous les cas, le recouvrement 32 présente un engrènement de commande 36, par lequel l’amortisseur de vibrations de torsion 10 peut être entraîné, par exemple, lorsqu’un essai à froid doit être effectué, par le biais d’un dispositif d’entraînement correspondant. Le dispositif d’entraînement, qui n’est pas représenté ici et n’est pas non plus décrit plus en détails, peut entrer en prise dans l’engrènement de commande 36 par complémentarité de forme et entraîner le couvercle de masse primaire 30 et donc indirectement l’ensemble de l’amortisseur de vibrations de torsion 10 en rotation. L’engrènement de commande 36 peut comporter une pluralité d’éléments de denture 38 répartis sur une circonférence du recouvrement. Dans ce cas, un élément de denture 38 peut être conçu comme une section découpée dans la tôle du couvercle de masse primaire 30. Il n’est pas absolument nécessaire qu’un élément de denture 38 dépasse radialement vers l’extérieur du contour périphérique de tôle du couvercle de masse primaire 30. Cependant, une telle élévation radiale peut également être prévue (non représentée).
La ) montre un mode de réalisation dans lequel les éléments de denture 38 sont ouverts dans la direction axiale RAtournée vers la masse primaire 12 - cf. . La ) montre un mode de réalisation dans lequel les éléments de denture 38 sont ouverts dans la direction axiale RAà l’opposé de la masse primaire 12. La ) montre un mode de réalisation dans lequel les éléments de denture 38 sont fermés dans la direction axiale RAtournée vers la masse primaire 12 et dans la direction axiale RAtournée à l’opposé.
Liste de références
10 Amortisseur de vibrations de torsion
12 Masse primaire
14 Masse secondaire
16 Élément de stockage d’énergie
18 Tôle de masse primaire
20 Collerette intérieure
22 Flasque de sortie
24 Renflement
26 Moyeu de sortie
30 Couvercle de masse primaire
32 Recouvrement
34 Liaison de matière
36 Engrènement de commande
38 Élément de denture

Claims (10)

  1. Amortisseur de vibrations de torsion (10) pour amortir les vibrations de torsion dans une chaîne cinématique d’un véhicule automobile, comprenant
    une masse primaire (12) avec une tôle de masse primaire (18) et un couvercle de masse primaire (30),
    une masse secondaire (14) pouvant être tournée dans une mesure limitée par rapport à la masse primaire (12), toutes deux pouvant être entraînées en rotation l’une par rapport à l’autre autour d’un axe de rotation commun (R) à l’encontre d’un moment de rappel d’un élément de stockage d’énergie (16) réalisé notamment sous la forme d’un ressort en arc (4),
    caractérisé en ce qu'un recouvrement (32) du couvercle de masse primaire (30), faisant saillie radialement vers l’extérieur de l’élément de stockage d’énergie (16) et pointant vers une direction axiale, forme au moins un engrènement de commande (36) pour un entraînement par complémentarité de formes, si besoin, en prise.
  2. Amortisseur de vibrations de torsion (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’engrènement de commande (36) présente une pluralité d’éléments de denture (38) répartis sur une circonférence du recouvrement.
  3. Amortisseur de vibrations de torsion (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de denture (38) sont disposés à égales distances sur la circonférence du recouvrement (32).
  4. Amortisseur de vibrations de torsion (10) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les éléments de denture (38) sont ouverts dans la direction axiale RAtournée vers la masse primaire (12) ou dans la direction axiale RAtournée à l’opposé.
  5. Amortisseur de vibrations de torsion (10) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les éléments de denture (38) sont ouverts sur la circonférence, au moins à certains endroits, alternativement dans la direction axiale RAtournée vers la masse primaire (12) et la direction axiale RAtournée à l’opposé.
  6. Amortisseur de vibrations de torsion (10) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les éléments de denture (38) sont fermés dans la direction axiale RAtournée vers la masse primaire (12) et dans la direction axiale RAtournée à l'opposé.
  7. Amortisseur de vibrations de torsion (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le recouvrement (32) du couvercle de masse primaire (30) est réalisé sous forme de collerette extérieure et la masse primaire (12) comprend une collerette intérieure (20), la collerette intérieure (20) et la collerette extérieure (32) étant disposées en se chevauchant dans une région radialement à l’extérieur de l’élément de stockage d’énergie (16).
  8. Amortisseur de vibrations de torsion (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que le couvercle de masse primaire (30) est relié dans une région de base de la collerette extérieure (32) à une face d'extrémité de la collerette intérieure (20) de la masse primaire (12) par complémentarité de formes ou de matière.
  9. Amortisseur de vibrations de torsion (10) selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la collerette intérieure (20) de la masse primaire (12) présente, au moins dans certains endroits, un renflement circonférentiel (24) pointant dans la direction radiale pour un contact avec une surface périphérique intérieure de la collerette extérieure (32) du couvercle de masse primaire (12).
  10. Amortisseur de vibrations de torsion (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu’un élément d’entraînement est fixé au moins indirectement à l’engrènement de commande (36).
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