FR2742509A1 - Amortisseur de vibrations de torsion - Google Patents
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Abstract
Amortisseur comprenant au moins deux composants qui sont rotatifs l'un par rapport à l'autre à l'encontre de la résistance d'au moins un accumulateur d'énergie et qui comportent des zones d'attaque pour comprimer ce dernier. L'accumulateur d'énergie (7) se compose d'au moins deux ressorts hélicoïdaux (8, 9) dont le premier (9) est logé à l'intérieur des spires (8a) du second (8), le premier ressort (9) comportant une partie d'extrémité (27) dont au moins une spire (28) a un diamètre moyen (30) qui est plus grand que celui des spires (9a) logées dans le second ressort de manière que cette partie d'extrémité (27) puisse prendre appui contre une spire d'extrémité (29) du second ressort (8). Application notamment à un volant de moteur à combustion interne.
Description
L'invention se rapporte A un amortisseur de vlbrations de torsion,
comprenant au moins deux composants qui peuvent subir l'un par rapport à l'autre une rotation à l'encontre de la résistance d'au moins un accumulateur d'énergie et qui comportent des zones d'attaque pour la
compression de ce dernier.
Le brevet US 5 377 796 décrit un convertisseur dynamique de couple de rotation dans lequel est utilisé un amortisseur de vibrations de torsion dont les accumulateurs o d'énergie consistent en un ressort hélicoïdal extérieur et un ressort hélicoïdal intérieur logé dans ce dernier. Les ressorts hélicoïdaux intérieur et extérieur ont dans ce cas
au moins approximativement la même longueur.
De tels accumulateurs d'énergie s'utilisent aussi pour des volants formés de plusieurs masses, comme mentionné dans le brevet US 5 367 919. Les accumulateurs d'énergie sont prévus dans ce cas entre une masse primaire d'inertie se reliant à un moteur de commande et une masse secondaire d'inertie se reliant à une boîte à vitesses par l'intermédiaire d'un embrayage et plus particulièrement de manière qu'une rotation relative entre les deux masses d'inertie soit possible à l'encontre de l'action des accumulateurs d'énergie. Ceux-ci sont comprimés lors d'une rotation relative entre les deux masses d'inertie au moyen
de zones d'attaque prévues sur ces dernières.
La présente invention a pour objet de créer des amortisseurs de vibrations de torsion du type tel que spécifié en préambule de manière à garantir une attaque ou une fonction correcte des accumulateurs d'énergie, notamment dans toutes les conditions de fonctionnement pouvant se présenter. L'invention est également destinée à garantir qu'un montage particulièrement simple et aussi qu'une fabrication à bon marché des amortisseurs de vibrations de torsion soient possibles. Le mode d'exécution de l'amortisseur doit par ailleurs permettre de multiples possibilités de modifications ou d'adaptations de la caractéristique du couple de rotation ou de la caractérlstique de la résistance à la torsion qui se manifeste entre les deux composants pouvant subir une rotation l'un par rapport à l'autre il doit être également possible de réaliser des zones de torsion très molles, ayant donc un faible facteur de résistance à la torsion, ainsi que de telles zones ayant un facteur élevé de résistance à la torsion au moins sur des parties de
l'ensemble de l'angle de rotation.
Il doit être possible d'obtenir ceci conformément i0 à l'invention par le fait que l'au moins un accumulateur d'énergie prévu entre les composants pouvant subir une rotation l'un par rapport à l'autre consiste en au moins deux ressorts hélicoidaux dont l'un est logé au moins partiellement dans la cavité formée par les spires de l'autre, ledit un ressort comportant une partie d'extrémité comprenant au moins une spire qui a un diamètre moyen supérieur à celui des spires logées dans l'autre ressort de manière que cette partie d'extrémité puisse prendre appui contre une spire de l'autre ressort dans la direction de
l'axe de l'accumulateur d'énergie.
Chacun des accumulateurs d'énergie utilisés pour la réalisation de l'invention comprend au moins un premier ressort hélicoidal qui est logé au moins partiellement dans le volume interne délimité par les spires d'un second ressort hélicoïdal, le premier comprenant au moins deux types de spires dont l'un présente un premier diamètre moyen qui permet de loger ses spires à l'intérieur du second ressort, tandis que le second type de spires a un second diamètre moyen qui est supérieur au premier, ce second type de spires se trouvant à l'extérieur du volume interne délimité par les spires du second ressort en vue dans la direction de l'axe longitudinal de l'accumulateur d'énergie. Le mode d'exécution de l'accumulateur d'énergie selon l'invention permet de garantir que les spires du premier ressort qui ont le grand diamètre moyen puissent prendre appui contre le second ressort, à savoir contre une
partie d'extrémité ou une spire d'extrémîte de ce dernier.
Ceci permet de garantir que le premier ressort hélicoïdal demeure positionné par rapport au second en vue dans la direction de la rotation de l'amortisseur de vibrations. Le premier ressort ne peut donc pas se déplacer librement à l'intérieur du second. Etant donné que, pendant la compression de l'amortisseur d'énergie correspondant, au moins une spire de grand diamètre moyen du premier ressort est encastrée entre au moins une zone d'attaque d'au moins l'un des composants pouvant subir une rotation mutuelle et une partie d'extrémité ou une spire d'extrémité du second ressort, il est aussi garanti que le premier ressort hélicoïdal conserve une position définie dans la direction de la circonférence à l'intérieur de l'amortisseur de vibrations de torsion, de sorte que lorsque ce dernier est en service, il ne peut se produire aucun balourd qui risquerait d'apparaître avec l'utilisation d'accumulateurs d'énergie comprenant un ressort hélicoïdal extérieur et un ressort hélicoïdal intérieur plus court qui serait prévu dans ce dernier. Les accumulateurs d'énergie conformes à l'invention peuvent donc être disposés à la circonférence symétriquement dans l'amortisseur de vibrations de torsion
de manière à exclure pratiquement tout balourd.
Bien qu'au moins l'une des spires de grand diamètre moyen du premier ressort hélicoïdal puisse prendre appui contre une spire d'extrémité du second ressort avec interposition d'un anneau, il peut être particulièrement avantageux que cette spire de grand diamètre moyen prenne appui directement contre une spire du second ressort. Les deux spires en appui l'une contre l'autre peuvent être avantageusement réalisées de manière à être en contact sur au moins 40% de leur circonférence. Dans un accumulateur d'énergie rectiligne, il faut faire en sorte que la zone de
contact soit la plus grande possible.
En cas d'utilisation d'un anneau intermédiaire entre les au moins deux spires des deux ressorts qui sont associées l'une à l'autre, il peut être judicieux que les surfaces latérales de cet anneau soient adaptées à la courbe de chacune de ces spires de manière à garantir un appui mutuel correct et une bonne attaque des deux ressorts. En cas d'utilisation d'un tel anneau intermédiaire, les spires d'appui mutuel des ressorts peuvent avoir un pas qui coïncide éventuellement avec celui des autres spires et donc les surfaces latérales de l'anneau intermédiaire doivent présenter des rampes correspondantes contre lesquelles ces spires prennent appui. Un tel mode d'exécution peut être en particulier avantageux pour le ressort hélicoïdal extérieur, car la spire d'extrémité correspondante ne peut être formée que par éboutage ou découpage du fil du ressort. Un tel mode d'exécution permet donc d'éviter que la spire d'extrémité au moins du ressort hélicoïdal extérieur doive être spécialement préparée et affûtée. L'anneau intermédiaire se loge sur les spires du premier ressort qui ont le petit
diamètre moyen.
Il peut être particulièrement avantageux, pour garantir un appui mutuel correct des deux ressorts hélicoïdaux, qu'au moins l'une des spires du premier et qu'au moins une spire d'extrémité du second aient le même diamètre moyen. Il peut ainsi être évité que les deux spires qui prennent appui l'une contre l'autre se décalent en direction radiale. Ceci prend une grande importance en particulier pour les amortisseurs d'énergie soumis à des charges qui leur font prendre un état dans lequel ils forment un bloc. Les spires des ressorts peuvent être au moins légèrement aplaties au moins dans la région d'un
contact mutuel.
Bien que le premier ressort hélicoïdal puisse n'avoir qu'une spire de grand diamètre qui puisse être coincée entre les zones d'attaque d'au moins l'un des composants pouvant subir une rotation et une spire d'extrémité du second ressort hélicoïdal, il peut être aussi judicieux dans de nombreuses applications que le
premier ressort aie au moins deux spires de grand diamètre.
Celles-ci peuvent être réalisées de manière à être au moins sensiblement en appui lune contre l'autre en direction
axiale lorsque ce premier ressort n'est pas attaqué.
Il peut aussi être judicieux pour de nombreuses applications que le premier ressort aie, à la suite d'une spire prenant appui contre une spire d'extrémité du second ressort, d'autres spires ayant un pas déterminé de façon que ce premier ressort forme une autre section qui agit en série avec le second ressort, mais que par contre les autres parties du premier ressort qui sont logées dans le
second agissent en parallèle avec ce dernier.
Il peut être avantageux dans de nombreuses applications que les deux ressorts aient au moins approximativement le même diamètre de fil. Mais il peut aussi être judicieux pour d'autres applications que le premier ressort soit formé d'un fil dont le diamètre soit plus petit que celui du second. Mais le premier ressort peut aussi avoir un diamètre de fil qui soit supérieur à
celui du second.
Il peut être particulièrement avantageux qu'au moins la partie du premier ressort qui se loge dans le volume interne délimité par les spires du second soit plus courte que la longueur du second ressort. Il est possible ainsi de réaliser des amortisseurs de vibrations de torsion ayant une caractéristique à au moins deux étages. Selon une particularité avantageuse de l'invention, l'accumulateur d'énergie peut comprendre un troisième ressort hélicoïdal qui soit analogue au premier et dans ce cas les spires de petit diamètre moyen du premier et du troisième ressort sont enfilées dans l'une et l'autre des parties d'extrémité du second ressort. Le premier et le troisième ressort ne se prolongent dans ce cas que sur une partie de la longueur du second, un jeu ou une distance qui en sépare de préférence les spires d'extrémité qui sont tournées l'une vers l'autre permettant ainsi une rotation relative déterminée entre les composants de l'amortisseur de vibrations uniquement à l'encontre de la force du second ressort. Le premier et le troisième ressort peuvent de plus avoir des fils de même diamètre ou de diamètres différents Par ailleurs, les élasticitées du premier et du troisième ressorts peuvent
être différentes.
Il peut être particulièrement avantageux que les spires du premier ressort et éventuellement celles du troisième aient un sens d'enroulement différent de celui des spires du second ressort. Les spires élastiques des
ressorts peuvent avoir au moins sensiblement le même pas.
Il peut cependant aussi être avantageux que le pas des spires du second ressort soit plus grand ou plus petit que celui du premier et éventuellement du troisième ressort
logés à l'intérieur du précédent.
En cas d'utilisation d'accumulateurs d'énergie qui ont un grand rapport de la longueur au diamètre extérieur dans la direction de l'axe longitudinal, il peut être particulièrement avantageux que, lorsqu'ils sont détendus, ils aient une forme incurvée. A cette fin, au moins l'un des ressorts hélicoïdaux peut présenter une forme préalablement incurvée lorsqu'il est détendu, mais il est toutefois judicieux pour la plupart des applications que tous les deux et éventuellement tous les trois ressorts aient une forme préalablement incurvée lorsqu'ils sont détendus. Bien qu'il puisse être avantageux que les ressorts aient des rayons différentes de courbure par rapport à l'axe longitudinal de l'accumulateur d'énergie, il est préférable dans la grande majorité des cas de réaliser les ressorts hélicoïdaux ayant au moins approximativement le même rayon de courbure. Le montage en
est aussi facilité.
En cas d'utilisation de ressorts hélicoïdaux préalablement incurvés, il est particulièrement avantageux que la spire du premier et éventuellement du troisième ressort hélicoidal qui est axialement voisine d'une spire 3s d'extrémité du second soit en appui au moins dans la région radialement intérieure de celle-ci lorsque l'accumulateur
d'énergie est détendu.
Il est particulièrement avantageux que les ressorts hélicoïdaux qui ont des regions qui se logent dans le second ressort aient au moins une spire intermédiaire dont une partie soit disposée en spirale entre une spire de petit diamètre moyen et une spire ou une partie de spire
ayant un grand diamètre moyen.
Les spires d'extrémité du deuxième ressort hélicoidal ainsi qu'au moins la spire d'extrémité du premier et éventuellement du troisième ressort qui a un grand diamètre moyen peuvent avantageusement être réalisées selon DE-OS 42 29 416, car ainsi une attaque correcte des ressorts est garantie et de plus le risque de rupture de
ces spires d'extrémité peut être considérablement réduit.
Les accumulateurs d'énergie sont réalisés avantageusement de manière à permettre un angle de rotation d'au moins 30 dans les deux sens entre les composants de l'amortisseur de vibrations qui peuvent subir une rotation l'un par rapport à l'autre. Il peut être avantageux de prévoir au moins deux et au maximum quatre accumulateurs d'énergie qui sont disposés de préférence symétriquement par rapport à l'axe de rotation de l'amortisseur de
vibrations de torsion.
L'amortisseur de vibrations de torsion peut faire partie de manière particulièrement avantageuse d'un volant se composant de plusieurs masses ou peut former un tel volant. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe transversale d'un dispositif d'amortissement selon l'invention, la figure 2 est une coupe partielle selon la ligne II-II de la figure 1, les figures 3 à 3d représentent un mode d'exécution selon l'invention d'un accumulateur d'énergie destiné à être utilisé dans un dispositif selon les figures
1 et 2.
les figures 4 à 4b illustrent une autre posslbillte de réallsation d'un accumulateur d'énergie selon l'invention et les figures 5 à 5b représentent encore une autre possibilité d'exécution d'un accumulateur d'énergie. L'amortisseur de vibrations de torsion que représentent partiellement les figures 1 et 2 forme un volant divisé 1 qui comprend une première masse ou masse primaire d'inertie 2 qui se fixe à un arbre de sortie non o10 représenté d'un moteur à combustion interne, ainsi qu'une deuxième masse ou masse secondaire d'inertie 3. Un embrayage à friction peut se fixer sur la seconde masse d'inertie 3 avec interposition d'un disque qui fait partie de cet embrayage et auquel un arbre d'entrée non représenté non plus d'une boîte à vitesse peut être relié ou peut en être démonté, Les masses d'inertie 2 et 3 sont montées de manière à pouvoir subir une rotation l'une par rapport à l'autre au moyen d'un roulement 4 qui. dans l'exemple de réalisation représenté, est disposé radialement à l'extérieur de trous 5 de passage de vis de fixation destinées au montage de la première masse d'inertie sur l'arbre de sortie d'un moteur à combustion interne. Un dispositif d'amortissement 6, qui est actif entre les deux masses d'inertie 2 et 3, comprend des accumulateurs d'énergie 7 dont au moins l'un est formé de ressorts de compression hélicoïdaux 8, 9. Comme le montre en particulier la figure 2, le ressort de compression hélicoïdal 9 est logé pratiquement intégralement dans l'espace formé des spires 8a du ressort 8 ou, en d'autres termes, les deux ressorts hélicoïdaux 8 et 9 sont sensiblement emboîtés l'un dans l'autre dans la direction
de leur longueur. Dans l'exemple de réalisation représenté.
la dimension angulaire dans la direction de la circonférence ou la longueur 11 de la partie 10 du ressort hélicoïdal 9 qui est logée dans le ressort 8 est inférieure à la dimension 12 de ce dernier. Il peut de plus être avantageux que la partie 10 du ressort 9 soit plus courte que le ressort extérieur 8 d'un ordre de grandeur compris entre 30 et 90 degrés, de preférence d'un ordre de grandeur de 45 à 70 degrés. La différence de longueur ou de l'angle
peut cependant être aussi plus grande ou plus petite.
Les deux masses d'inertie 2 et 3 ont des zones 14, 15 et 16 d'attaque des accumulateurs d'énergie 7. Dans l'exemple de réalisation représenté, les zones d'attaque 14, 15 sont formées de cambrures réalisées dans des éléments de tôle 17, 18 qui constituent la première masse d'inertie 2. Les zones d'attaque 16 prévues axialement entre les autres 14, 15 sont formées d'au moins un composant 20 en forme d'aile qui est relié à la masse d'inertie secondaire 3, par exemple par des rivets 19. Ce composant 20 constitue un élément de transmission du couple de rotation entre les accumulateurs d'énergie 7 et la masse d'inertie 3. Les zones d'attaque 16 sont formées de bras ou de consoles radiales 16 prévus à la circonférence extérieure de l'organe d'attaque 20. Le composant 17 réalisé par déformation à froid d'une tôle est destiné à la fixation de la première masse d'inertie 2 ou de l'ensemble du volant divisé 1 à l'arbre de sortie d'un moteur à combustion interne. Le composant 17 est relié radialement à l'extérieur au composant 18 également réalisé en tôle. Les deux composants 17 et 18 forment un espace annulaire 21 qui comprend une partie toroidale 22. L'espace annulaire 21 et la partie toroïdale 22 sont emplis au moins partiellement d'un milieu visqueux tel que par exemple de la graisse. Les composants 17, 18 disposés dans la direction de la circonférence entre les appendices ou les zones d'attaque 14, 15 forment des bombages 23, 24 qui délimitent la partie toroidale 22 de l'espace annulaire et logent les accumulateurs d'énergie 7 et qui sont orientés aussi bien en direction radiale qu'en direction axiale. Au moins les spires des ressorts 8 prennent appui, au moins lorsque le s5 dispositif 1 tourne, contre des régions du composant 17 et/ou 18 qui délimitent radialement à l'extérieur la partie toroïdale 22 de l'espace annulaire. Dans l'exemple de I0 réalisation représenté, une protection contre l'usure 25, contre laquelle au moins les ressorts 3 prennent appui radialement et qui est formée d'au moins une lame intermédiaire ou d'une garniture de tôle trempée, est prévue. La protection contre l'usure 25 se prolonge avantageusement dans la direction de la circonférence au moins sur la totalité de la longueur ou de la dimension angulaire de l'accumulateur d'énergie détendu 7. L'appui des spires au moins des ressorts 8 par suite de la force o10 centrifuge génère entre ces spires et les composants qui sont en prise de frottement avec elles un amortissement par friction, qui est fonction de la vitesse de rotation, lors d'une modification de la longueur ou d'une compression des
accumulateurs d'énergie 7 ou des ressorts hélicoïdaux 8.
Le composant 17 orienté radialement supporte radialement à l'intérieur une pièce intermédiaire ou un moyeu 18 qui supporte la bague intérieure du roulement à billes 4. La bague extérieure du roulement à billes 4
supporte la masse d'inertie 3.
Comme le montre en particulier la figure 2, les zones d'attaque 16 inscrivent un angle plus petit que celui des zones d'attaque 14, 15 qui positionnent les accumulateurs d'énergie 7 en direction circonférentielle, de sorte qu'une faible rotation dans les deux sens des masses d'inertie 2 et 3 l'une par rapport à l'autre est possible. sans que les ressorts agissent, à partir de la position de repos ou de la position initiale théorique que
représente la figure 2.
Les figures 3 à 3b représentent la partie o30 d'extrémité de l'accumulateur d'énergie 7 qu'illustre la figure 2, la figure 3a représentant le ressort 9 en coupe et la figure 3b le représentant complètement, donc observé de l'extérieur, de manière que l'orientation des spires individuelles de ce ressort soit mieux visible par rapport à l'orientation des spires du ressort 8. Le ressort hélicoidal 9 comporte une partie d'extrémité 27 qui, dans l'exemple de réalisation représenté, comprend environ deux I spires complètes 28 La spire volsine de la spire d'extrémité 29 du ressort $ prend appui directement contre celle-ci, au moins dans la partie radialement intérieure 30. Il est ainsi garanti que. lorsque l'accumulateur d'énergie 7 prend un état dans lequel il forme un bloc, le couple de rotation est transmis au moins par les parties intérieures des spires 28 et 8a. Il est toutefois avantageux que la spire d'extrémité 29 et la spire voisine 28 prennent appui l'une contre l'autre sur une grande partie de leur circonférence de manière que, lors de la compression de l'accumulateur d'énergie 7, le ressort 8 soit attaqué correctement par la partie d'extrémité 27. Les spires 28 de la partie d'extrémité 27 qui sont dans le prolongement du ressort 8 et au moins la spire d'extrémité 29, de préférence aussi les autres spires 8a du ressort 8 ont de préférence au moins approximativement un même diamètre moyen 30 de manière à garantir un appui correct entre les ressorts 8 et 9. La partie 10 du ressort hélicoïdal 9 qui est logée à l'intérieur du canal ou de la cavité délimité par les spires 8a du ressort 8 comprend des spires 9a dont le diamètre moyen 31 est plus petit. Comme le montrent les figures 3a et 3b, les spires des ressorts 8 et 9 sont enroulées en sens inverses et donc elles ont un pas opposé dans la direction de la circonférence. Ce qui signifie donc que les spires d'un ressort sont en pente ascendante dans le sens horaire, mais que par contre les spires de l'autre ressort sont en pente ascendante dans le sens anti-horaire. Les pas des spires 8a et 9a peuvent être égaux ou différents. mais il peut être judicieux que le pas des spires 8a soit plus grand que celui des spires 9a. Ce
dernier cas est représenté sur les figures.
Il peut être avantageux que les deux ressorts hélicoïdaux 8 et 9 aient au moins approximativement le même diamètre du fil. Il peut toutefois être avantageux dans de nombreuses applications que la section du fil du ressort 9 aie un diamètre plus petit que celui de la section du fil
du ressort 8.
Lors d'une compression.- '.n c'umula:eur d'énergie 7. les spires Je la parte,le::remlte i ressort 9 sont encastrees ou conee eLIre ne s ire d'extrémité 29 du ressort correspondant 3 et les zones d'attaque 14. 15 ou 16 (figures 1 et 2). La section du fil des ressorts 3 et 9 ainsi que leur pas particulier, de même que la longueur 11 de la partie de ressort 10 et que la longueur 12 du ressort sont de préférence calculées les unes en fonction des autres de manière que les spires 8a du ressort 8 prennent un état dans lequel elles forment un bloc lorsque l'angle maximal possible de rotation entre les deux masses
d'inertie 2 et 3 est parcouru.
Il est particulièrement avantageux pour le montage et le fonctionnement de l'amortisseur de vibrations de torsion qu'au moins l'un des ressorts hélicoidaux 8, 9 présente une forme préalablement incurvée lorsqu'il est détendu. Il est avantageux dans la majeure partie des cas que les deux ressorts hélicoidaux 8, 9 aient une forme préalablement incurvée lorsqu'ils sont détendus, les deux ressorts 8, 9 pouvant avoir approximativement le même rayon de courbure par rapport à l'axe longltuidinal de l'accumulateur d'énergie 7. Il peut aussi être judîcieu: dans certains cas que le rayon de courbure d'au moins l'un des ressorts 8, 9 soit légèrement supérieur ou légèrement inférieur au rayon moyen 32 (figure 2) suivant lequel l'accumulateur d'énergie 7 est construit, afin d'optimiser la traction dans le fil du ressort correspondant Les spires 9a de la partie de ressort 10 ont un diamètre extérieur qui est calculé en fonction du diametre intérieur des spires 8a de manière qu'elles solent guidées par celles-ci pratiquement sans jeu ou avec un faible jeu en direction radiale. Comme le montre la figure 2, l'accumulateur d'énergie 7 ou le ressort héiccoldal 3 a un grand rapport de la longueur au diamètre e::tereur de manière à permettre de grands angles de rotation entre les
deux masses d'inertie ou les deux éléments 2. 3 du volant.
I3 ,m'- l-ar, e9essús h __, ú! -, -j 're- srire t----mle spire une partie s'elargissant en spirale lune spire ayant un diamétre moyen 31 à une spire ayant un diamètre moyen 30 qui est plus grand. La spire intermédiaire 33 est réalisée et positionne par rapport aux spires 28 et 29 de manière à garantir un appui correct entre les deux ressorts 3 et 9
pour le fonctionnement de l'amortisseur de vibrations.
Cette courbe définie ou cette position définie de la spire intermédiaire 33 est conservée en raison de la forme préalablement incurvée des ressorts hélicoidaux $, 9, car cette courbure interdit aux ressorts 8, 9 de tourner l'un
par rapport à l'autre.
il est avantageux que ces spires d'extrémité soient conformées selon D-OS42 29 416 pour allonger la dur-e de vie des ressorts 3, 9 et pour empêcher une rupture de la spire d'extrémité 29 du ressort 8 ainsi que de la
spire d'extrémité 34 du ressort 9.
Lorsque l'accumulateur d'énergie 7 est réalisé comme montré sur la figure 2, deux de ces accumulateurs euvennt être i sposes a a circonference de l'espace annulaire 21 et comme le montre -galement la figure 2, le mo'ntage s'effe-tue de manàre que pratiquement aucun ú5 balourd ne puisse apparaître dans le système. Les parties d'extrémité 27 des ressorts 9 sont donc disposees en étant diamétralement opposees Il résulte de la conception selon l'lnvention que les parties 10 des ressorts 9 qui sont logées dans les ressorts 3 sont positionnées de manière precise par rapport a ces derniers dans la direction de la c:rconftrence de sorte que ces parties 10 sdtuées dans los ressorts 9 ne peuvent pas se decaler ni se depiacer AÀns, l'apparition un balourd pendant le fon:tionnement de l'amortisseur de vibtrations est empêchée Selon un mode de réalisation non rerésenté. au moins un ressort 3 pourrait loger aussi deux ressorts realisés -22ioZre-memnt au reúsr- - e- _:: resú- - s e., li ure _ ô:i, ' u - ? s,r ar i L.- eremen t. 'ss/:er dans.,a eIu:*::eme r... ie -:,,emlte un. riss r,r _;l- f-,'.nC:'n _9e S longu-ur La longueur il de:haque partie iD devryait eventuellement être raccourcie en conséquence et il pourrait être alors Judicieux qu'un jeu ou une distance subsiste entre les parties d'extrémité tournées l'une vers
l'autre des sections correspondantes 10 des deux ressorts.
Les ressorts individuels peuvent avoir la même caractéristique d'élasticité. Il peut cependant aussi être avantageux que les ressorts aient des caractéristiques
d'élasticité différentes.
L'accumulateur d'énergie 107 des figures 4 a 4b est conçu de la même manière que l'accumulateur d'énergie 7 des figures 3 à 3b et il comprend donc également deux ressorts hélicoïdaux 108 et 109. Le ressort 109 diffère du ressort 9 par le fait qu'il ne comporte pratiquement qu'une seule spire complète 128 ayant un grand diamètre moyen. En ce qui concerne les autres particularités, le ressort 109 correspond toutefois au ressort 9. Il comprend ainsi par
exemDle aussi une spire intermédiaire en spirale 133.
accumulateur d'énergie 207 selon les figures 5 a =, comprend également deux ressorts hélicoidaux 203 et 209 qui sont emboîtés dans la direction de sa longueur 232 de manière analogue à celle qui a été décrite en regard des figures 3 à 3b. La différence essentielle entre un mode de réalisation des figures 3 à Db et un mode de réalisation selon les figures 5 à 5b réside dans le mode de conformation de la partie d'extrémité 227 du ressort 209 o30 qui prend appui contre le ressort 20'. Comme le montre enparticulier la figure 5. la partie d'extrémlté 227 se compose de sections de spires 2'' qui sont enroulées en anneaux ou en spirales. La partie annulaire 223a de 1a sec, on de spire 223 est confoDrmee de manière à se prolonger sur environ 210 à 230 dans la direction de la c-lrconférence et, comme le montrent les figures 5 à 5b. la sec o::n du fil demeure pratiquement conservee. donc reste I5
-Ds.' û.- -:.-- '-!- 1- -. 3.-,'e: -
cDfnsante 2aris le:-ie re z:.L 'eú -:ue5, La se-ctioDn -- spe ú]':a jui -_] i nanneau s prolonqe sur- envr _,C- ': 27, azz. dilet,ú:! de la clrconference. La spire d'e:'etremlne ui la section de spire 223 n'est donc pas affûtée dans la Dilrect:on de la longueur de l'accumulateur d'énergie 207. Ceci est par exemple le cas pour la spire ou la section d'extrémité 34 du ressort 9 des figures 3 à 3b. La section 228 de spire ne comporte un affûtage 234 que dans la région de sa partie d'extrémité libre 228b. sur la circonférence extérieure du fil formant cette spire 228. L'affûtage 234 garantit que. comme le montre la figure 5. le contour extérieur global de l'accumulateur d'énergie 207 ou de la partie d'extrémité 227 a une forme circulaire. Une partie de spire 233 en spirale qui assure une transition entre les spires 209a et la spire ou la partie de spire 223a est prévue entre cette dernière qui est annulaire et qui ne présente aucun ou pratiquement aucun pas dans la direction de l'axe du ressort hélicoïdal 209 et les spires 209a qui sont logées à l'intérieur du ressort 203. Dans i'exemple de réalisation que représentent les figures 5 à 5b. le diamètre moyen des spires 209a et- de la partie de la spire d'extrémité 208a correspond à la dimension 31 ou 30 de la figure 3 Ii peut être avantageux dans certaines applications que les ressorts hellcoïdaux 9, 109. 209 comportent d'autres spires ayant un pas dietermine a la suite de leur partie d'extrémité 27, 227 ou à la suite des spires d'extrémité 235, 1238, 228 pour leur appui contre le second ressort correspondant 8, 108, 203 de manière à o30 former un secteur supplémentaire qu: est actil en série avec le ressort corresDDondant 8. 103. 20 ou avec le secteur de ressort (10 sur les figures a et 3b) du ressort correspondant 3. 109. 209 quI est loge a l'nterîeur du dernier ressort mentliornn-. ne tel ie conformatlDn de 3 l'accumulateur d' nercie permet une caractérlstlque d'élasticité en trois étages en cas d util satlon de deux ressorts. Le secteur supplémentalre du ressort I6 -trr.':12)wl 1? ze--'-_--- - --.n-r
elaú:Iclte!:!erICere!ce!Ie.i reúsPr: 13sPce 3i'}?.
C, deD *an_ i.HZ r 2. -
3quel- ressort crr.-epodan.!'. 2'32:oent to:ut d'abord actifs en serxe. cette parte supplêmenta:re de ressort étant la première à se comprimer en bloc de sorte qu'ensuite finalement seul le ressort $, 103. 203 peut étre
actif. Lors de la poursuite de la compression du ressort 38.
108, 2038. les spires 9, 109, 209 qui sont logées dans ce dernier entrent en action en parallele. de sorte que la caractéristique globale d'élasticité de l'accumulateur d'énergie augmente Dans un mode de réalisation de la partie d'extrémité 27 selon les figures 3 à 3b, les spires 28 ayant un grand diamètre moyen pourraient aussi être a une certaine distance l'une de l'autre au lieu d'être en appui l'une contre l'autre de manière que ce--e partie d'extrémité 27 génère un effet d'amortissement sur un angle déterminé de rotation relative entre les deux masses d'inertie 2. 3. La caractéristique d'élastic:te es spires 2 formant la partie d'e:--trémité est aors de référence
:nfer eure.A celle du ressort,.
I' va de so: que d:verses r:d:! îôitlcns zeuvent être apportees au:-: dîspositifs décr:ts et representes sans sorter du cadre de i 'in-v- entîon
Claims (21)
1. Amortisseur de vibrations de torsion comprenant au moins deux composants qui sont rotatifs l'un par rapport à l'autre à l'encontre de la résistance d'au moins un accumulateur d'énergie et qui comportent des zones d'attaque destinées à comprimer ce dernier, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie (7) se compose d'au moins deux ressorts hélicoïdaux (8, 9) dont l'un, le premier (9), est logé au moins partiellement à l'intérieur de la cavité formée par les spires du second (9), le premier ressort (9) comprenant une partie d'extrémité dont au moins une spire a un diamètre moyen plus grand que celui des spires logées à l'intérieur du second ressort, de manière que cette partie d'extrémité du premier ressort (9) puisse prendre appui dans la direction de l'axe de l'accumulateur
d'énergie contre une spire d'extrémité du second ressort (8).
2. Amortisseur de vibrations de torsion comprenant au moins deux composants qui sont rotatifs l'un par rapport à l'autre à l'encontre de la résistance d'au moins un accumulateur d'énergie et qui comportent des zones d'attaque destinées à comprimer ce dernier, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie comprend au moins un premier ressort hélicoïdal (9) qui est logé au moins partiellement dans le volume délimité par les spires d'un second ressort hélicoïdal (8), le premier ressort (9) comprenant au moins deux types de spires dont l'un, le premier présente un premier diamètre moyen qui en autorise le logement à l'intérieur du second ressort (8), le second type de spires ayant un second diamètre moyen qui est plus grand que le premier, ce second type de spires se trouvant dans la direction de l'axe longitudinal de l'accumulateur d'énergie à l'extérieur du volume interne délimité par les spires du second
ressort (8).
3. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 2, caractérisé en ce que le second type de spires (28) présente un diamètre moyen qui en permet l'appui contre une spire d'extrémité (29) du second ressort.
4. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'au moins une spire du premier
ressort hélicoïdal et au moins une spire d'extrémité du second ressort ont
le même diamètre moyen (30).
5. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'au moins une spire (28) de
grand diamètre du premier ressort hélicoïdal peut être coincée entre des zones d'attaque d'au moins l'un des composants rotatifs et une spire
d'extrémité (29) du second ressort.
6. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les deux ressorts hélicoïdaux (8,
9) ont au moins approximativement le même diamètre de fil.
7. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le premier ressort (9) est formé
d'un fil dont le diamètre est plus petit que celui du second ressort (8).
8. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le premier ressort helicoidal
(9) comprend au moins deux spires (28) de diamètre agrandi.
9. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les spires (28) du premier
ressort sont en appui l'une contre l'autre dans la direction axiale de ce
dernier lorsque celui-ci est à l'état détendu.
10. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au moins la partie (10) du
premier ressort qui se loge dans le volume interne délimité par les spires
du second ressort (8) est plus courte que ce dernier.
11. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le sens d'enroulement des
spires du premier ressort (9) est différent de celui des spires du second
ressort (8).
12. Amortisseur de vibrations de torsion l'une quelconque des
revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les deux ressorts (8, 9) ont au
moins approximativement le même pas.
13. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le pas des spires du second
ressort (8) est plus grand que celui des spires du premier ressort (9) qui
sont logées à l'intérieur de ce dernier.
14. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'un des
ressorts présente une forme incurvée à l'état détendu.
15. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux ressorts ont au
moins approximativement le même rayon de courbure par rapport à l'axe
longitudinal (32) de l'accumulateur d'énergie.
16. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que l'accumulateur
d'énergie (7) présente un grand rapport de la longueur au diamètre extérieur.
17. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 16, caractérisé en ce que la spire (28) du premier
ressort qui est voisine d'une spire d'extrémité (29) du second ressort est en appui au moins dans la région radialement intérieure de cette spire
d'extrémité (29) lorsque l'accumulateur d'énergie est détendu.
18. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 17, caractérisé en ce que le premier ressort hélicoïdal
(9) comprend au moins une spire intermédiaire (33) dont un secteur est disposé en spirale entre une spire de petit diamètre moyen et une spire de
grand diamètre moyen.
19. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que l'accumulateur
d'énergie autorise au moins un angle de rotation de 30 dans les deux sens
entre les composants (2, 3) rotatifs l'un par rapport à l'autre.
20. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux
accumulateurs d'énergie (7) sont prévus symétriquement par rapport à
son axe de rotation.
21. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un volant
(1) se composant de plusieurs masses ou en ce qu'il forme un tel volant.
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