WO2018115164A1 - Amortisseur de torsion et vehicule automobile - Google Patents

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WO2018115164A1
WO2018115164A1 PCT/EP2017/083891 EP2017083891W WO2018115164A1 WO 2018115164 A1 WO2018115164 A1 WO 2018115164A1 EP 2017083891 W EP2017083891 W EP 2017083891W WO 2018115164 A1 WO2018115164 A1 WO 2018115164A1
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spring
housing
torsion damper
length
rotation
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PCT/EP2017/083891
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Roel Verhoog
Marc Theobalt
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Valeo Embrayages SAS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F16F15/121—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 using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123—Wound springs
    • F16F15/12313—Wound springs characterised by the dimension or shape of spring-containing windows
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • 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
    • F16F15/13415—Wound springs characterised by the dimension or shape of spring-containing windows

Definitions

  • the invention relates to the field of torque transmission devices of the torsion damping type intended to equip motor vehicle transmissions.
  • the present invention relates to a torsion damper, particularly for motor vehicles.
  • Explosions engines do not generate a constant torque and exhibit acyclisms caused by explosions succeeding in their cylinders. These acyclisms generate vibrations that are likely to be transmitted to the gearbox and thus generate shocks, noise and noise, particularly undesirable. In order to reduce the undesirable effects of vibrations and to improve the driving comfort of motor vehicles, it is known to equip motor vehicle transmissions with torsion dampers.
  • the torsion dampers generally comprise a primary element and a secondary element movable in rotation relative to each other about an axis of rotation.
  • the torsion dampers also comprise elastic damping means arranged between the primary element and the secondary element to dampen the acyclisms. These elastic damping means can be made by helical springs.
  • the straight springs have a higher torque resistance to the bent springs during a static compression so that a right spring can transmit a larger torque than a bent spring having the same characteristics (size of the turns and material).
  • the contact surface between the bent spring and the housing is greater than for a straight spring since each turn comes into contact with the housing so that the friction, also called hysteresis, is more important for a bent spring which degrades the performance of the bent spring.
  • the state of rest of the spring is the state of the spring when the damper does not transmit torque and has a zero rotation speed
  • the compressed state of the spring is the state of this spring at a maximum rotation between the first element and the second element, the latter being in particular a guide washer and a web and at the maximum operating rotational speed of the torsion damper, and
  • the free state of the spring is the state of the spring not mounted in the damper.
  • the present invention relates to a torsion damper comprising: a first element,
  • a second element intended to be rotatably mounted relative to the first element about an axis of rotation X
  • the elastic element comprises a helical spring disposed in a housing of the radial retaining washer, said housing having an arcuate shape; circle having a predefined radius of curvature Ri, in which the coil spring is a bent spring whose free-radius bending radius RR is greater than the radius of curvature RL of the housing and is defined by the following relation:
  • the bending radius RR of the coil spring is given by the relation:
  • the length 1 of the spring free state is at least equal to the length of the housing.
  • the length 1 of the spring free state is greater than the length of the housing of the order of 0 to 10%, especially 0 to 5% so that the spring is prestressed in the housing .
  • the radial retaining washer is a phasing washer or a guide washer or a web.
  • the torsion damper comprises a plurality of springs arranged in parallel, the radial retaining washer comprising a plurality of housings distributed around the axis of rotation X.
  • the torsion damper comprises three curved springs coupled in parallel, the springs being distributed uniformly about the axis of rotation X.
  • the present invention also relates to a motor vehicle comprising a torsion damper as described above.
  • Figure 1 shows a schematic perspective view of a torsion damper
  • Figure 2 shows a schematic view of a guide web and the position of the springs in the state of rest and in the compressed state
  • Figure 3 shows a schematic perspective view of a torsion damper in a semi-assembled state
  • Figure 4 shows a diagram of a housing and a semi-bent spring in the state of rest and in the compressed state.
  • FIG. 1 represents a schematic view of a torsion damper 1 comprising a first element, said input element corresponding for example to a disk carrier 3 intended to be coupled to an element of a clutch device of the vehicle, and a second element said output element corresponding for example to a hub 5 intended to be coupled to an element of a vehicle gearbox.
  • the first element 3 and the second element 5 are intended to be rotatably mounted relative to one another about an axis of rotation X.
  • the torsion damper 1 also comprises an elastic element 7 (visible in FIG. 2) made by one or more helical springs and intended to be disposed between the disk carrier 3 and the hub 5 (the elastic element 7 is not necessarily in direct contact with the disk carrier 3 and / or the hub 5, but the relative rotation between the disk carrier 3 and the hub 5 is constrained by the elastic element 7).
  • the elastic element 7 comprises for example three helical springs 7a, 7b and 7c intended to be respectively disposed in three housings 9a and 9b and 9c of a radial retaining washer, for example a guide washer, a phasing washer or a
  • the sail 9 is for example rotatably coupled to one of the first 3 or the second element 5.
  • the sail 9 is here coupled to the hub 5.
  • the three housings 9a, 9b and 9c are identical and are distributed uniformly about the axis of rotation X so that the springs are equally distributed about the axis of rotation X.
  • the torsion damper 1 comprises here a guide ring 11 visible in FIG. 1 coupled in rotation to the disk carrier 3.
  • the guide ring 11 is for example formed of a first portion 110 and a second Part 111 assembled to each other and surrounding the elastic element 7 and the web 9.
  • the first 110 and the second 111 parts may have a generally disc-shaped recess to form housing l ia, 11b and 11c for receiving the helical springs 7a, 7b and 7c.
  • the assembly is for example made by assemblies of complementary shapes 112, for example by embedding, crimping or snapping located at the periphery of the first 110 and the second portion 111.
  • FIG. 2 represents the springs 7a, 7b and 7c in their state of rest and in their compressed state, the springs are then noted 7a ', 7b' and 7c '.
  • the housings 9a, 9b and 9c of the web 9 have a circular arc shape and comprise an inner edge bl, an outer edge b2 forming an outer radius of curvature R L , a first lateral edge b3 and a second side edge b4.
  • the housings 11a, 11b and 11c of the guide washer 11 also have an arcuate shape similar to the shape of the housings 9a, 9b and 9c of the web 9.
  • the helical springs 7a, 7b and 7c are compressed on the one hand in their length, for example between a lateral edge of the housing 9a, 9b, 9c of the web 9, here the first lateral edge b3, and an edge of the housing 1a, 1b, 11c of the guide washer 11, and secondly against the outer edge b2 of the housings 9a, 9b, 9c of the web 9 because of the centrifugal effect.
  • the springs 7a, 7b, 7c extend over the entire length of the housing 9a, 9b, 9c, that is to say between the first lateral edge b3 and the second lateral edge b4.
  • their curvature corresponds to the radius of curvature R L of the outer edge b2 of the housings 9a, 9b, 9c as represented by the compressed springs 7a ', 7b' and 7c '.
  • FIG. 4 represents a diagram of a housing 9a 'and the location of a spring when it is in the rest state denoted R and in the compressed state denoted C. This optimum bending corresponds to a half bending since the bending corresponds to a radius of curvature greater than the outer radius of curvature of the housing.
  • Such bending makes it possible to use a lower spring stiffness compared with a bent spring according to the radius of curvature R L of the housing and to limit the increase in stiffness during rotation of the torsion damper 1 relative to to a rectilinear spring (constrained in the housing 9a, 9b, 9c).
  • the length 1 in the free state of the spring 7a, 7b, 7c is chosen substantially equal to the length of the housing between the first lateral edge b3 and the second lateral edge b4.
  • the length in the free state is substantially equal to the length in the state of rest.
  • the length 1 may also for example be chosen to be slightly greater than the length of the housing, for example a length of 0 to 10% greater, in particular 0 to 5% greater, so that the spring 7a, 7b, 7c is slightly prestressed when disposed in the housing 9a, 9b, 9c.
  • Such a prestressing makes it possible to maintain the spring 7a, 7b, 7c in position in the housing 9a, 9b, 9c, which facilitates the assembly of the torsion damper 1. From the geometry of the housing 9a, 9b, 9c for receiving the spring 7a, 7b, 7c, it is therefore possible to determine the characteristics of the spring 7a, 7b, 7c to be used to obtain optimal operation.
  • the spring is thus chosen according to the geometry of the housing so that the bending radius RR of the spring 7a, 7b, 7c is in a range between:
  • the values of the curvature RL of the housing and the length 1 of the spring in the state of rest are given by the geometry of the housing 9a, 9b, 9c.
  • the length ⁇ of the spring in the compressed state depends on the compression ratio of the spring and is given by the manufacturer of the spring (depends on the material and the shape of the spring (size of the turns %)).
  • the use of semi-curved coil springs 7a, 7b, 7c that is to say whose bending is greater than the radius of curvature RL of the housing 9a, 9b, 9c, and whose bending is determined according to the geometry of the housing 9a, 9b, 9c and characteristics (material geometry) of the spring 7a, 7b, 7c used makes it possible to transmit a greater torque than a bent spring according to the radius of curvature RL of the housing while limiting the decrease performance for high speeds.
  • the semi-bent spring makes it possible both to limit the friction between the spring and the low-speed housing and to limit the stresses to the spring at high rotational speeds, especially greater than 2000 rpm.
  • the invention is not limited to a torsion damper comprising three helical springs as shown in Figures 2 and 3 but extends to any number of spring (s).
  • the radial retaining washer comprising the housing (s) intended (s) to receive the (s) spring (s) is not limited to a web 9 but to any radial retaining washer such as for example a guide washer or phasing washer.
  • the invention also relates to a vehicle comprising a torsion damper as presented above.

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Abstract

Amortisseur de torsion et véhicule automobile La présente invention concerne un amortisseur de torsion (1) comprenant : un premier élément (3), un deuxième élément (5) destiné à être monté rotatif par rapport au premier élément (3) autour d'un axe de rotation X, au moins un élément élastique (7) entre le premier (3) et le deuxième élément (5), une rondelle de maintien radial (9) de l'élément élastique (7) disposée autour de l'axe de rotation X, dans lequel l'élément élastique (7) comprend un ressort hélicoïdal (7a, 7b, 7c) disposé dans un logement (9a, 9b, 9c) de la rondelle de maintien radial (9), ledit logement (9a, 9b, 9c) ayant une forme en arc de cercle présentant un rayon de courbure RL prédéfini, ledit ressort hélicoïdal (7a, 7b, 7c) étant un ressort cintré dont le rayon de cintrage RR à l'état libre est supérieur au rayon de courbure RL du logement et est défini par la relation suivante : (I) avec l la longueur du ressort à l'état libre, l' la longueur du ressort à l'état comprimé.

Description

AMORTISSEUR DE TORSION ET VEHICULE AUTOMOBILE
Domaine technique
L'invention se rapporte au domaine des dispositifs de transmission de couple du type amortisseurs de torsion destinés à équiper les transmissions de véhicule automobile.
Arrière-plan technologique
La présente invention concerne un amortisseur de torsion, notamment pour véhicules automobiles.
Les moteurs à explosions ne génèrent pas un couple constant et présentent des acyclismes provoquées par les explosions se succédant dans leurs cylindres. Ces acyclismes génèrent des vibrations qui sont susceptibles de se transmettre à la boîte de vitesses et d'engendrer ainsi des chocs, bruits et nuisances sonores, particulièrement indésirables. Afin de diminuer les effets indésirables des vibrations et améliorer le confort de conduite des véhicules automobiles, il est connu d'équiper les transmissions de véhicule automobile avec des amortisseurs de torsion.
Les amortisseurs de torsion comprennent généralement un élément primaire et un élément secondaire mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation. Les amortisseurs de torsion comprennent également des moyens élastiques d'amortissement disposés entre l'élément primaire et l'élément secondaire pour amortir les acyclismes. Ces moyens élastiques d'amortissement peuvent être réalisés par des ressorts hélicoïdaux.
Cependant, dans le cas de ressorts hélicoïdaux, il est possible d'utiliser des ressorts droits ou des ressorts incurvés ou cintrés correspondant à la courbure du logement.
Les ressorts droits ont une tenue supérieure en couple aux ressorts cintrés lors d'une compression statique de sorte qu'un ressort droit pourra transmettre un couple plus important qu'un ressort cintré ayant les mêmes caractéristiques (taille des spires et matériau). De plus, la surface de contact entre le ressort cintré et le logement est plus importante que pour un ressort droit puisque chaque spire vient en contact avec le logement de sorte que les frottements, appelés aussi hystérésis, sont plus importants pour un ressort cintré ce qui dégrade la performance du ressort cintré. Cependant, lorsque l'amortisseur de torsion tourne à une vitesse de rotation élevée, par exemple supérieure à 2000 tr/min, un ressort droit est cintré par la vitesse ce qui d'une part augmente les contraintes subies par le ressort Et d'autre part provoque la mise en contact entre les spires du ressort et le logement ce qui entraîne des frottements, ou hystérésis, et dégrade la performance du ressort droit. A l'inverse, un ressort incurvé ou cintré aura une tenue inférieure en compression statique et nécessitera donc une raideur plus importante pour transmettre le même couple qu'un ressort droit mais l'augmentation des contraintes subies par le ressort cintré lors de rotations à vitesse élevée de l'amortisseur de torsion sera beaucoup plus faible que pour un ressort droit. Ainsi, les ressorts droits apparaissent avantageux pour des moteurs à fort couple de transmission mais dont la vitesse de rotation est réduite tandis que les ressorts cintrés sont avantageux pour des vitesses de rotation élevées.
Il convient donc de trouver une solution permettant d'obtenir un ressort permettant de transmettre un couple important tout en étant peu impacté par la rotation de l'amortisseur de torsion de manière à fournir un amortisseur de torsion efficace sur une large plage de vitesse de rotation.
Au sens de la présente demande :
- l'état de repos du ressort est l'état du ressort lorsque l'amortisseur ne transmet pas de couple et a une vitesse de rotation nulle,
- l'état comprimé du ressort est l'état de ce ressort à une rotation maximale entre le premier élément et le deuxième élément, ces derniers étant notamment une rondelle de guidage et un voile et à la vitesse de rotation maximale de fonctionnement de l'amortisseur de torsion, et
- l'état libre du ressort est l'état du ressort non monté dans l'amortisseur.
A cet effet, la présente invention concerne un amortisseur de torsion comprenant : - un premier élément,
- un deuxième élément destiné à être monté rotatif par rapport au premier élément autour d'un axe de rotation X,
- au moins un élément élastique entre le premier et le deuxième élément,
- une rondelle de maintien radial de l'élément élastique disposée autour de l'axe de rotation X, dans lequel l'élément élastique comprend un ressort hélicoïdal disposé dans un logement de la rondelle de maintien radial, ledit logement ayant une forme en arc de cercle présentant un rayon de courbure Ri prédéfini, dans lequel le ressort hélicoïdal est un ressort cintré dont le rayon de cintrage RR à l'état libre est supérieur au rayon de courbure RL du logement et est défini par la relation suivante :
0,8 x l x RL 1,2 x l x RL
V < Rr < V
avec 1 la longueur du ressort à l'état libre, Γ la longueur du ressort à l'état comprimé.
Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, le rayon de cintrage RR du ressort hélicoïdal est donné par la relation :
0,9 x l x RL 1,1 x l x RL
V < Rr < V
Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, la longueur 1 du ressort l'état libre est au moins égale à la longueur du logement.
Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, la longueur 1 du ressort l'état libre est supérieure à la longueur du logement de l'ordre de 0 à 10 %, notamment 0 à 5 % de sorte que le ressort est précontraint dans le logement.
Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, la rondelle de maintien radial est une rondelle de phasage ou une rondelle de guidage ou un voile.
Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, l'amortisseur de torsion comprend une pluralité de ressorts disposés en parallèle, la rondelle de maintien radial comprenant une pluralité de logements répartis autour de l'axe de rotation X.
Selon un aspect supplémentaire de la présente invention, l'amortisseur de torsion comprend trois ressorts cintrés couplés en parallèle, les ressorts étant répartis de manière uniforme autour de l'axe de rotation X.
La présente invention concerne également un véhicule automobile comprenant un amortisseur de torsion tel que décrit précédemment.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple et sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un amortisseur de torsion ;
la figure 2 représente une vue schématique d'un voile de guidage ainsi que la position des ressorts à l'état de repos et à l'état comprimé ; la figure 3 représente une vue schématique en perspective d'un amortisseur de torsion dans un état semi-assemblé ;
la figure 4 représente un schéma d'un logement et d'un ressort semi-cintré à l'état de repos et à l'état comprimé.
Sur toutes les figures, les éléments identiques ou ayant une fonction similaire portent les mêmes numéros de référence.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d'autres réalisations.
Dans la suite de la description, les termes « interne » et « externe » sont définis en référence à l'axe de rotation X de sorte qu'un élément interne est soit plus proche qu'un élément externe de l'axe de rotation X, soit orienté en direction de l'axe de rotation X.
La figure 1 représente une vue schématique d'un amortisseur de torsion 1 comprenant un premier élément dit élément d'entrée correspondant par exemple à un porte-disque 3 destiné à être couplé à un élément d'un dispositif d'embrayage du véhicule et un deuxième élément dit élément de sortie correspondant par exemple à un moyeu 5 destiné à être couplé à un élément d'une boîte de vitesses du véhicule. Le premier élément 3 et le deuxième élément 5 sont destinés à être montés rotatif l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation X.
De plus, l'amortisseur de torsion 1 comprend également un élément élastique 7 (visible sur la figure 2) réalisé par un ou plusieurs ressorts hélicoïdaux et destiné à être disposé entre le porte-disque 3 et le moyeu 5 (l'élément élastique 7 n'est pas forcément en contact direct avec le porte-disque 3 et/ou le moyeu 5 mais la rotation relative entre le porte-disque 3 et le moyeu 5 est contrainte par l'élément élastique 7). L'élément élastique 7 comprend par exemple trois ressorts hélicoïdaux 7a, 7b et 7c destinés à être disposés respectivement dans trois logements 9a et 9b et 9c d'une rondelle de maintien radial, par exemple une rondelle de guidage, une rondelle de phasage ou un voile de guidage 9. Le voile 9 est par exemple couplée en rotation à l'un du premier 3 ou du deuxième élément 5. Le voile 9 est ici couplé au moyeu 5. Les trois logements 9a, 9b et 9c sont identiques et sont répartis de manière uniforme autour de l'axe de rotation X de sorte que les ressorts sont également répartis de manière uniforme autour de l'axe de rotation X.
De plus, l'amortisseur de torsion 1 comprend ici une rondelle de guidage 11 visible sur la figure 1 couplé en rotation au porte-disque 3. La rondelle de guidage 11 est par exemple formée d'une première partie 110 et d'une seconde partie 111 assemblées l'une à l'autre et venant entourer l'élément élastique 7 et le voile 9. La première 110 et la seconde 111 parties peuvent avoir une forme générale de disque présentant des renfoncement pour former des logements l ia, 11b et 11c destinés à recevoir les ressorts hélicoïdaux 7a, 7b et 7c. L'assemblage est par exemple réalisé par des assemblages de formes complémentaires 112, par exemple par encastrement, par sertissage ou encliquetage situés à la périphérie de la première 110 et de la seconde partie 111.
L'élément élastique 7 est contraint entre la rondelle de guidage 11 et le voile 9 de sorte que la rotation relative du voile 9 par rapport à la rondelle de guidage 11 provoque la compression de l'élément élastique 7. La figure 2 représente les ressorts 7a, 7b et 7c dans leur état de repos et dans leur état comprimé, les ressorts sont alors notés 7a', 7b' et 7c'.
Comme représenté sur la figure 2, les logements 9a, 9b et 9c du voile 9 ont une forme en arc de cercle et comprennent un bord interne bl, un bord externe b2 formant un rayon de courbure extérieur noté RL, un premier bord latéral b3 et un deuxième bord latéral b4. Les logements l ia, 11b et 11c de la rondelle de guidage 11 ont également une forme en arc de cercle similaire à la forme des logements 9a, 9b et 9c du voile 9.
Ainsi, lors de l'utilisation de l'amortisseur de torsion 1 , les ressorts hélicoïdaux 7a, 7b et 7c sont comprimés d'une part dans leur longueur, par exemple entre un bord latéral du logement 9a, 9b, 9c du voile 9, ici le premier bord latéral b3, et un bord du logement l ia, 1 lb, 11c de la rondelle de guidage 11, et d'autre part contre le bord externe b2 des logements 9a, 9b, 9c du voile 9 du fait de l'effet centrifuge.
A l'état de repos, les ressorts 7a, 7b, 7c s'étendent sur toute la longueur du logement 9a, 9b, 9c, c'est-à-dire entre le premier bord latéral b3 et le deuxième bord latéral b4. En fonctionnement, lorsque les ressorts 7a', 7b', 7c' sont comprimés au maximum (du fait d'une butée de l'amortisseur de torsion 1 ou du fait que les spires des ressorts sont en contact), leur courbure correspond au rayon de courbure RL du bord externe b2 des logements 9a, 9b, 9c comme représentés par les ressorts comprimés 7a', 7b' et 7c'.
Ces caractéristiques des ressorts 7a, 7b et 7c à l'état comprimé peuvent être utilisées pour déterminer les caractéristiques des ressorts 7a, 7b et 7c permettant d'optimiser le fonctionnement de l'amortisseur de torsion 1. En effet, un ressort cintré à l'état de repos permet de limiter l'augmentation des contraintes lors de la rotation et comme il a été observé par les inventeurs que la différence de longueur d'un ressort est sensiblement proportionnelle au changement de rayon de courbure, le cintrage optimal d'un ressort peut être déduit à partir de la courbure du logement RL destiné à recevoir le ressort et de la longueur du logement. Le rapport des longueurs entre la longueur du ressort à l'état comprimé et à l'état de repos est donc choisi pour être égal au rapport des rayons de courbure de sorte que le cintrage optimal du ressort à l'état de repos est donné par la relation :
avec RR le rayon extérieur de cintrage du ressort à l'état libre, RL le rayon de courbure du bord externe b2 du logement 9a, 9b, 9c, 1 la longueur du bord externe courbe du ressort à l'état libre et Γ la longueur du bord externe courbe du ressort à l'état comprimé. La figure 4 représente un schéma d'un logement 9a' et de l'emplacement d'un ressort lorsqu'il est à l'état de repos noté R et à l'état comprimé notée C. Ce cintrage optimal correspond à un semi-cintrage puisque le cintrage correspond à un rayon de courbure supérieur au rayon de courbure extérieur du logement. Un tel cintrage permet d'utiliser une raideur de ressort plus faible par rapport à un ressort cintré selon le rayon de courbure RL du logement et de limiter l'augmentation de la raideur lors de la rotation de l'amortisseur de torsion 1 par rapport à un ressort rectiligne (contraint dans le logement 9a, 9b, 9c).
Sur la figure 4, la longueur 1 à l'état libre du ressort 7a, 7b , 7c est choisie sensiblement égale à la longueur du logement entre le premier bord latéral b3 et le deuxième bord latéral b4. La longueur à l'état libre est sensiblement égale à la longueur à l'état de repos. La longueur 1 peut aussi par exemple être choisie pour être légèrement supérieure à la longueur du logement, par exemple une longueur de 0 à 10 % supérieure, notamment 0 à 5 % supérieure, de sorte que le ressort 7a, 7b, 7c est légèrement précontraint lorsqu'il est disposé dans le logement 9a, 9b, 9c. Une telle précontrainte permet de maintenir le ressort 7a, 7b, 7c en position dans le logement 9a, 9b, 9c ce qui facilite l'assemblage de l'amortisseur de torsion 1. A partir de la géométrie du logement 9a, 9b, 9c destiné à recevoir le ressort 7a, 7b, 7c, il est donc possible de déterminer les caractéristiques du ressort 7a, 7b, 7c à utiliser pour obtenir un fonctionnement optimal.
On choisit donc le ressort en fonction de la géométrie du logement de sorte que le rayon de cintrage RR du ressort 7a, 7b, 7c soit compris dans un intervalle compris entre :
——— Ri < RR <—^—RL(2) voire —^—RL < RR < ~ ~ «L(3) de manière a se rapprocher de la valeur optimale donnée par l'équation (1).
Les valeurs de la courbure RL du logement et de la longueur 1 du ressort à l'état de repos sont données par la géométrie du logement 9a, 9b, 9c. La longueur Γ du ressort à l'état comprimé dépend du taux de compression du ressort et est donnée par le fabricant du ressort (dépend du matériau et de la forme du ressort (taille des spires. ..)).
Ainsi, l'utilisation de ressorts hélicoïdaux semi-cintrés 7a, 7b, 7c, c'est-à-dire dont le cintrage est supérieur au rayon de courbure RL du logement 9a, 9b, 9c, et dont le cintrage est déterminé en fonction de la géométrie du logement 9a, 9b, 9c et des caractéristiques (matière géométrie) du ressort 7a, 7b, 7c utilisé permet de transmettre un couple plus important qu'un ressort cintré selon la rayon de courbure RL du logement tout en limitant la diminution des performances pour des vitesses de rotation élevées. En effet, le ressort semi-cintré permet à la fois de limiter les frottements entre le ressort et le logement à faible vitesse de rotation et de limiter les contraintes subies par le ressort à vitesses de rotation élevées, notamment supérieures à 2000 tr/min.
Par ailleurs, il est à noté que l'invention ne se limite à un amortisseur de torsion comprenant trois ressorts hélicoïdaux comme représenté sur les figures 2 et 3 mais s'étend à un nombre quelconque de ressort(s). De plus, la rondelle de maintien radial comprenant le(s) logement(s) destiné(s) à recevoir le(s) ressort(s) ne se limite pas à un voile 9 mais à toute rondelle de maintien radial comme par exemple un rondelle de guidage ou une rondelle de phasage.
L'invention concerne également un véhicule comprenant un amortisseur de torsion tel que présenté précédemment.

Claims

REVENDICATIONS
1. Amortisseur de torsion (1) comprenant :
- un premier élément (3),
- un deuxième élément (5) destiné à être monté rotatif par rapport au premier élément (3) autour d'un axe de rotation X,
- au moins un élément élastique (7) entre le premier (3) et le deuxième élément (5),
- une rondelle de maintien radial (9) de l'élément élastique (7) disposée autour de l'axe de rotation X,
dans lequel l'élément élastique (7) comprend un ressort hélicoïdal (7a, 7b, 7c) disposé dans un logement (9a, 9b, 9c) de la rondelle de maintien radial (9), ledit logement (9a, 9b, 9c) ayant une forme en arc de cercle présentant un rayon de courbure RL prédéfini,
caractérisé en ce que le ressort hélicoïdal (7a, 7b, 7c) est un ressort cintré dont le rayon de cintrage RR à l'état libre est supérieur au rayon de courbure RL du logement et est défini par la relation suivante :
0,8 x l x RL 1,2 x l x RL
V < Rr < V
avec 1 la longueur du ressort à l'état libre, Γ la longueur du ressort à l'état comprimé.
2. Amortisseur de torsion (1) selon la revendication 1 dans lequel le rayon de cintrage RR du ressort hélicoïdal (7a, 7b, 7c) est donné par la relation :
0,9 x l x RL 1,1 x 1 x RL
77 < < 77 ■
3. Amortisseur de torsion (1) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel la longueur 1 du ressort à l'état libre libre est au moins égale à la longueur du logement.
4. Amortisseur de torsion (1) selon la revendication 1 ou 2 dans lequel la longueur 1 du ressort (7a, 7b, 7c) à l'état libre est supérieure à la longueur du logement (9a, 9b, 9c) de l'ordre de 0 à 10 %, notamment 0 à 5 % de sorte que le ressort (7a, 7b, 7c) est précontraint dans le logement (9a, 9b, 9c).
5. Amortisseur de torsion (1) selon l'une des revendications précédentes dans lequel la rondelle de maintien radial (9) est une rondelle de phasage ou une rondelle de guidage ou un voile (9).
6. Amortisseur de torsion (1) selon l'une des revendications précédentes comprenant une pluralité de ressorts disposés en parallèle, la rondelle de maintien radial (9) comprenant une pluralité de logements répartis autour de l'axe de rotation X.
7. Amortisseur de torsion (1) selon l'une des revendications précédentes comprenant trois ressorts cintrés (7a, 7b, 7c) couplés en parallèle, les ressorts (7a, 7b, 7c) étant répartis de manière uniforme autour de l'axe de rotation X.
8. Véhicule automobile comprenant un amortisseur de torsion (1) selon l'une des revendications précédentes.
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