WO2010034918A1 - Double volant amortisseur, en particulier pour vehicule automobile - Google Patents

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WO2010034918A1 PCT/FR2009/051721 FR2009051721W WO2010034918A1 WO 2010034918 A1 WO2010034918 A1 WO 2010034918A1 FR 2009051721 W FR2009051721 W FR 2009051721W WO 2010034918 A1 WO2010034918 A1 WO 2010034918A1
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springs
chamber
annular
annular chamber
double damping
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Inventor
Daniel Fenioux
Laurent Dequesnes
Daniel Maingaud
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Valeo Embrayages
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/133—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/134—Wound springs
    • F16F15/1343—Wound springs characterised by the spring mounting
    • F16F15/13453—Additional guiding means for springs

Definitions

  • the invention relates to a double damping flywheel, in particular for a motor vehicle, comprising two coaxial flywheels and a torsion damper arranged between the two flywheels, this damper comprising circumferential springs housed in an annular chamber formed by one of the flying and guided in this chamber by curved chutes which are interposed between the springs and a radially outer wall of the chamber.
  • the guiding ducts of the springs of the torsion damper are generally formed by bent sheets whose longitudinal curvature corresponds to that of the annular chamber in which the springs are housed and whose transverse curvature corresponds to that of the springs, the function first of these chutes being to ensure a guide of the springs and reduce their friction in the annular chamber in operation.
  • the troughs are interposed between the radially outer peripheries of the springs and an annular bottom wall of the aforementioned chamber, being well centered in the chamber and relative to the springs so as to ensure the best guidance of the springs.
  • the document FR 2 778 219 A1 describes a torsion damper whose ends of the springs are guided by sliding pads resting on the bottom of an annular chamber. These pads are connected to each other by a ring which passes through them and positions them in the annular chamber. This ring may be formed by a rib of the bottom of the annular chamber.
  • This known technique has the disadvantage that the springs are not guided over their entire length by the sliding pads and they must themselves be supplemented by a ring or a bottom rib of the chamber, which complicates the assembly and increases the cost.
  • the invention aims in particular to provide a simple, effective and inexpensive solution to the aforementioned problems.
  • a double damping flywheel of the aforementioned type comprising two coaxial flywheels and a torsion damper arranged between the two flywheels, this damper comprising circumferential springs housed in an annular chamber formed by one of the wheels and guided in this chamber by curved troughs interposed between the springs and a bottom wall of the chamber, the chutes being supported on the bottom wall of the chamber and comprising positioning means in a direction parallel to the axis of the flywheels inside the chamber, characterized in that the positioning means are formed by peripheral rims of the chutes.
  • the flanges of the chutes ensure their centering by bearing on the radial walls of the chamber or extending in the immediate vicinity of these radial walls.
  • the flanges extend radially outwardly of the chutes and their ends bear against the bottom wall of the chamber.
  • the ends of the flanges of the troughs are folded towards one another, and extend parallel to the axis of the steering wheel forming annular support strips on the bottom wall of the chamber.
  • FIG. schematic view in axial section of a dual damping flywheel of the prior art is an enlarged view of a portion of the double damping flywheel of Figure 1, showing in particular the radially outer portion of the annular chamber in which are housed the springs of the torsion damper;
  • Figures 3 and 4 are views corresponding to Figure 2 and showing chutes according to the invention.
  • Figure 1 schematically shows a known double damping flywheel substantially comprising a primary flywheel 10 fixed at the end of a drive shaft 12, such as the crankshaft of a combustion engine internal of a motor vehicle, a secondary flywheel 14 coaxial with the primary flywheel 10 and centered and guided in rotation thereon by means of a sliding bearing 16, and a torsion damper 18 with circumferential springs 20 mounted between the two flywheels 10, 14 for torque transmission between them by absorbing and damping vibration and rotation acyclisms, in a manner well known to those skilled in the art.
  • a drive shaft 12 such as the crankshaft of a combustion engine internal of a motor vehicle
  • a secondary flywheel 14 coaxial with the primary flywheel 10 and centered and guided in rotation thereon by means of a sliding bearing 16
  • a torsion damper 18 with circumferential springs 20 mounted between the two flywheels 10, 14 for torque transmission between them by absorbing and damping vibration and rotation acyclisms, in a manner well known to those skilled in
  • the radially outer annular portion of the secondary flywheel 14 forms the reaction plate of a clutch 22, which comprises a clutch cover 24, fixed on the outer periphery of the secondary flywheel 14 and delimiting therewith an annular space in which are mounted a pressure plate 26 integral in rotation with the lid 22 and biased axially towards the secondary flywheel 14 by an annular diaphragm not shown, for clamping the friction linings 28 carried by a clutch disk 30 connected in rotation, by a torsion pre-damper 32 and a splined means 34, to the input shaft of a transmission, such as the input shaft of a gearbox for example.
  • a clutch cover 24 fixed on the outer periphery of the secondary flywheel 14 and delimiting therewith an annular space in which are mounted a pressure plate 26 integral in rotation with the lid 22 and biased axially towards the secondary flywheel 14 by an annular diaphragm not shown, for clamping the friction linings 28 carried by a clutch disk 30 connected in rotation, by a torsion pre-dam
  • the springs 20 of the torsion damper are housed in an annular chamber which is delimited by the radially outer peripheral portion 36 of the primary flywheel 10 and by an annular cover 38 fixed on the outer periphery of the primary flywheel 10 and extending parallel to the primary flywheel 10, between the springs 20 and the outer annular portion of the secondary flywheel 14.
  • Guiding ducts 40 are mounted in the annular chamber, between the bottom wall 36 thereof and the outer periphery of the springs 20 for guiding the latter, these troughs 20 being formed of a metal sheet curved longitudinally and transversely, as indicated in the foregoing.
  • the torsion damper comprises circumferential springs 20 of large diameter and springs 42 of smaller diameter which are mounted inside the springs 20 and which have a stiffness different from that of the springs 20 .
  • chutes 44 as shown in FIG. 3 and in FIG. 4, which comprise axial positioning means in the annular chamber delimited by the primary flywheel 10 and the annular cover 38.
  • these axial positioning means that is to say in a direction parallel to the axis of the primary and secondary flywheels, are constituted by peripheral annular flanges 46 of the chute 44, which extend radially and bear against the bottom wall 36 of the annular chamber constituted by the peripheral flange of the primary flywheel 10.
  • flanges 46 are formed by the annular lateral edges of the chute, the latter having a width (or dimension parallel to its axis of symmetry) greater than that of the known chute of Figure 2 and its edges being bent radially towards the outside to form the ledges
  • one or both two flanges 46 may be in contact with the primary flywheel 10 and the cover 38, respectively.
  • the chute 44 extends over the entire length of the spring 20 (which may be a straight spring or a bent spring, in the free state).
  • the central portion of the chute 44 is bent transversely and longitudinally, its transverse curvature corresponding to the shape of the outer periphery of the spring 20 in the plane of the drawing, its longitudinal curvature corresponding to the cylindrical shape of the peripheral portion 36 of the primary flywheel 10 .
  • the springs 20 are perfectly centered in the annular chamber by the chutes 44, the latter being themselves centered substantially without lateral or axial play in the annular chamber.
  • the ends 48 of the peripheral rims 46 of the chute are folded towards one another, parallel to the bottom wall 36 of the annular chamber and form radial bearing radial bands. on this bottom wall 36, these strips being substantially parallel to the axis of the flywheels and the peripheral portion 36 of the primary flywheel 10 and coming into contact with or in the immediate vicinity of the side walls of the annular chamber.
  • the central portion of the chute 44 is also supported on the bottom wall 36 of the annular chamber, as shown in FIGS. 3 and 4.
  • the proper centering of the troughs 44 in the annular chamber and the proper centering of the springs 20 in the troughs 44 prevent the friction and wear of the springs 20 on the side walls of the annular chamber.
  • the peripheral rims 46 of the chutes also make it possible to increase the rigidity of the chutes, which contributes to improving the guiding of the springs of the torsion damper in the aforementioned annular chamber.
  • the chutes because of their peripheral rims 46, occupy more space in the annular chamber than in the prior art, which results in a decrease in the amount of grease required to fill the annular chamber and therefore by a economy, this grease being more expensive than the constituent material of the troughs 44.
  • the chutes according to the invention can be produced by bending extruded profiles, by means of a single bending machine, quickly and inexpensively.

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Abstract

Double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un amortisseur de torsion à ressorts circonférentiels (20) logés dans une chambre annulaire formée par une partie externe du volant primaire (10) et par un couvercle annulaire (38), les ressorts étant guidés dans la chambre annulaire par des goulottes incurvées (44) comportant des rebords annulaires périphériques (46) de centrage dans la chambre annulaire.

Description

DOUBLE VOLANT AMORTISSEUR, EN PARTICULIER POUR VEHICULE AUTOMOBILE
L'invention concerne un double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant deux volants d'inertie coaxiaux et un amortisseur de torsion agencé entre les deux volants, cet amortisseur comprenant des ressorts circonférentiels logés dans une chambre annulaire formée par l'un des volants et guidés dans cette chambre par des goulottes incurvées qui sont interposées entre les ressorts et une paroi radialement externe de la chambre.
Les goulottes de guidage des ressorts de l'amortisseur de torsion sont en général formées par des tôles cintrées dont la courbure longitudinale correspond à celle de la chambre annulaire dans laquelle sont logés les ressorts et dont la courbure transversale correspond à celle des ressorts, la fonction première de ces goulottes étant d'assurer un guidage des ressorts et de réduire leurs frottements dans la chambre annulaire en fonctionnement.
En principe, les goulottes sont interposées entre les périphéries radialement externes des ressorts et une paroi annulaire de fond de la chambre précitée, en étant bien centrées dans la chambre et par rapport aux ressorts de façon à assurer le meilleur guidage des ressorts.
Il peut toutefois arriver qu'au montage des ressorts dans la chambre, les goulottes ne soient plus centrées, mais décalées latéralement, ce qui se traduit par un décentrement des ressorts qui frottent sur une paroi latérale de la chambre et qui frottent également latéralement les uns sur les autres lorsqu'ils comprennent des ressorts de plus petit diamètre montés à l'intérieur de ressorts de plus grand diamètre.
Ce décentrement et ces frottements latéraux des ressorts dégradent le fonctionnement de l'amortisseur de torsion et réduisent la durée de vie des ressorts. Le document FR 2 778 219 A1 décrit un amortisseur de torsion dont les extrémités des ressorts sont guidées par des patins coulissants s'appuyant sur le fond d'une chambre annulaire. Ces patins sont reliés les uns aux autres par un anneau qui les traverse et les positionne dans la chambre annulaire. Cet anneau peut être formé par une nervure du fond de la chambre annulaire. Cette technique connue a pour inconvénient que les ressorts ne sont pas guidés sur toute leur longueur par les patins coulissants et que ces derniers doivent eux-mêmes être complétés par un anneau ou une nervure de fond de la chambre, ce qui complique le montage et augmente le coût.
L'invention a notamment pour but d'apporter une solution simple, efficace et peu coûteuse aux problèmes précités.
Elle propose à cet effet un double volant amortisseur du type précité, comprenant deux volants d'inertie coaxiaux et un amortisseur de torsion agencé entre les deux volants, cet amortisseur comprenant des ressorts circonférentiels logés dans une chambre annulaire formée par l'un des volants et guidés dans cette chambre par des goulottes incurvées interposées entre les ressorts et une paroi de fond de la chambre, les goulottes étant en appui sur la paroi de fond de la chambre et comprenant des moyens de positionnement dans une direction parallèle à l'axe des volants à l'intérieur de la chambre, caractérisé en ce que les moyens de positionnement sont formés par des rebords périphériques des goulottes..
Ce positionnement axial des goulottes à l'intérieur de la chambre permet d'assurer leur centrage dans la chambre et donc le centrage des ressorts guidés par ces goulottes, ce qui évite les frottements et les usures des parties latérales des ressorts qui ont été constatés dans la technique antérieure.
Les rebords des goulottes assurent leur centrage en venant en appui sur les parois radiales de la chambre ou en s'étendant au voisinage immédiat de ces parois radiales. Dans un premier mode de réalisation, les rebords s'étendent radialement vers l'extérieur des goulottes et leurs extrémités viennent en appui sur la paroi de fond de la chambre.
Dans une variante de réalisation, les extrémités des rebords des goulottes sont repliées l'une vers l'autre, et s'étendent parallèlement à l'axe du volant en formant des bandes annulaires d'appui sur la paroi de fond de la chambre.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un double volant amortisseur de la technique antérieure ; la figure 2 est une vue agrandie d'une partie du double volant amortisseur de la figure 1 , représentant notamment la partie radialement externe de la chambre annulaire dans laquelle sont logés les ressorts de l'amortisseur de torsion ; les figures 3 et 4 sont des vues correspondant à la figure 2 et représentant des goulottes selon l'invention. On se réfère d'abord à la figure 1 , qui représente schématiquement un double volant amortisseur connu, comprenant essentiellement un volant d'inertie primaire 10, fixé en bout d'un arbre moteur 12, tel que le vilebrequin d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, un volant d'inertie secondaire 14 coaxial au volant d'inertie primaire 10 et centré et guidé en rotation sur celui-ci au moyen d'un palier lisse 16, et un amortisseur de torsion 18 à ressorts circonférentiels 20 monté entre les deux volants 10, 14 pour une transmission de couple entre eux en absorbant et en amortissant les vibrations et les acyclismes de rotation, d'une façon bien connue de l'homme du métier. La partie annulaire radialement externe du volant secondaire 14 forme le plateau de réaction d'un embrayage 22, celui-ci comprenant un couvercle d'embrayage 24, fixé sur la périphérie externe du volant secondaire 14 et délimitant avec celui-ci un espace annulaire dans lequel sont montés un plateau de pression 26 solidaire en rotation du couvercle 22 et sollicité axialement vers le volant secondaire 14 par un diaphragme annulaire non représenté, pour le serrage des garnitures de friction 28 porté par un disque d'embrayage 30 lié en rotation, par un préamortisseur de torsion 32 et par un moyen cannelé 34, à l'arbre d'entrée d'une transmission, tel que l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses par exemple.
Les ressorts 20 de l'amortisseur de torsion sont logés dans une chambre annulaire qui est délimitée par la partie périphérique radialement externe 36 du volant primaire 10 et par un couvercle annulaire 38 fixé sur la périphérie externe du volant primaire 10 et s'étendant parallèlement au volant primaire 10, entre les ressorts 20 et la partie annulaire externe du volant secondaire 14.
Des goulottes de guidage 40, mieux visibles en figure 2, sont montées dans la chambre annulaire, entre la paroi de fond 36 de celle-ci et la périphérie externe des ressorts 20 pour le guidage de ces derniers, ces goulottes 20 étant formées d'une tôle cintrée longitudinalement et transversalement, comme indiqué dans ce qui précède.
Dans la représentation de la figure 2, l'amortisseur de torsion comprend des ressorts circonférentiels 20 de grand diamètre et des ressorts 42 de plus petit diamètre qui sont montés à l'intérieur des ressorts 20 et qui ont une raideur différente de celle des ressorts 20.
Il arrive qu'au montage, les goulottes 40 se déplacent latéralement pour venir en appui sur le volant primaire 10 et restent ensuite dans cette position, ce qui se traduit par un décentrement des ressorts et par une usure de leurs parties latérales, les ressorts extérieurs 20 frottant sur la paroi radiale de la chambre annulaire formée par le volant primaire 10 et les ressorts intérieurs frottant latéralement sur les ressorts extérieurs 20.
Pour résoudre ce problème, l'invention propose d'utiliser des goulottes 44 telles que représentées en figure 3 et en figure 4, qui comprennent des moyens de positionnement axial dans la chambre annulaire délimitée par le volant primaire 10 et le couvercle annulaire 38.
En figure 3, ces moyens de positionnement axial, c'est-à-dire dans une direction parallèle à l'axe des volants d'inertie primaire et secondaire, sont constitués par des rebords annulaires périphériques 46 de la goulotte 44, qui s'étendent radialement et viennent en appui sur la paroi de fond 36 de la chambre annulaire, constituée par le rebord périphérique du volant primaire 10.
Ces rebords 46 sont formés par les bords latéraux annulaires de la goulotte, celle-ci ayant une largeur (ou dimension parallèlement à son axe de symétrie) supérieure à celle de la goulotte connue de la figure 2 et ses bords étant plies radialement vers l'extérieur pour former les rebords
46, dont l'un s'étend au voisinage immédiat de la paroi latérale de la chambre, formée par le volant primaire 10 et dont l'autre s'étend au voisinage immédiat du couvercle annulaire 38. En variante, l'un ou les deux rebords 46 peuvent être en contact du volant primaire 10 et du couvercle 38, respectivement.
La goulotte 44 s'étend sur toute la longueur du ressort 20 (qui peut être un ressort droit ou un ressort cintré, à l'état libre).
La partie centrale de la goulotte 44 est cintrée transversalement et longitudinalement, sa courbure transversale correspondant à la forme de la périphérie extérieure du ressort 20 dans le plan du dessin, sa courbure longitudinale correspondant à la forme cylindrique de la partie périphérique 36 du volant primaire 10.
Ainsi, les ressorts 20 sont parfaitement centrés dans la chambre annulaire par les goulottes 44, ces dernières étant elles-mêmes centrées sensiblement sans jeu latéral ou axial dans la chambre annulaire. Dans la variante de réalisation de la figure 4, les extrémités 48 des rebords périphériques 46 de la goulotte sont repliées l'une vers l'autre, parallèlement à la paroi de fond 36 de la chambre annulaire et forment des bandes annulaires d'appui radial sur cette paroi de fond 36, ces bandes étant sensiblement parallèles à l'axe des volants et à la partie périphérique 36 du volant primaire 10 et venant au contact ou au voisinage immédiat des parois latérales de la chambre annulaire.
Dans les deux cas, la partie centrale de la goulotte 44 est également en appui sur la paroi de fond 36 de la chambre annulaire, comme représenté dans les figures 3 et 4.
Le bon centrage des goulottes 44 dans la chambre annulaire et le bon centrage des ressorts 20 dans les goulottes 44 évitent les frottements et les usures des ressorts 20 sur les parois latérales de la chambre annulaire. Les rebords périphériques 46 des goulottes permettent également d'augmenter la rigidité des goulottes, ce qui contribue à améliorer le guidage des ressorts de l'amortisseur de torsion dans la chambre annulaire précitée.
Par ailleurs, les goulottes, en raison de leurs rebords périphériques 46, occupent plus de place dans la chambre annulaire que dans la technique antérieure, ce qui se traduit par une diminution de la quantité de graisse nécessaire pour remplir cette chambre annulaire et donc par une économie, cette graisse étant plus coûteuse que la matière constitutive des goulottes 44. Les goulottes selon l'invention sont fabricables par cintrage de profilés extrudés, au moyen d'une seule machine de cintrage, de façon rapide et peu coûteuse.

Claims

REVENDICATIONS
1. Double volant amortisseur, en particulier pour véhicule automobile, comprenant deux volants d'inertie coaxiaux (10, 14) et un amortisseur de torsion (18) agencé entre les deux volants, cet amortisseur comprenant des ressorts circonférentiels (20) logés dans une chambre annulaire formée par l'un des volants et guidés dans cette chambre par des goulottes incurvées (44) interposées entre les ressorts et une paroi de fond (36) de la chambre, les goulottes (44) étant en appui sur la paroi de fond
(36) de la chambre et comprenant des moyens (46) de positionnement dans une direction parallèle à l'axe des volants à l'intérieur de la chambre, caractérisé en ce que les moyens de positionnement sont formés par des rebords annulaires périphériques (46) des goulottes (44).,
2. Double volant amortisseur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les rebords (46) s'étendent radialement vers l'extérieur des goulottes.
3. Double volant amortisseur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les extrémités des rebords (46) sont en appui sur la paroi de fond (36) de la chambre annulaire.
4. Double volant amortisseur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les rebords (46) forment des moyens d'appui sur les parois radiales de la chambre annulaire.
5. Double volant amortisseur selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les extrémités (48) des rebords
(46) sont repliées l'une vers l'autre.
6. Double volant amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les goulottes (44) sont des tronçons cintrés d'un profilé extrudé.
7. Double volant amortisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les goulottes (44) s'étendent sur toute la longueur des ressorts (20).
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