FR2849683A1 - Volant d'inertie flexible pour dispositif de transmission de couple - Google Patents

Volant d'inertie flexible pour dispositif de transmission de couple Download PDF

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Abstract

Volant d'inertie flexible pour dispositif de transmission de couple, en particulier pour véhicule automobile, comprenant un élément annulaire radialement interne (26) comportant des moyens de fixation sur un arbre menant et relié par au moins deux bras radiaux (28) diamétralement opposés à une masse annulaire (30), les bras radiaux (28) définissant un axe (34) d'oscillation du volant perpendiculaire à l'axe de rotation du volant et qui a une position angulaire prédéterminée par rapport à l'arbre menant.

Description

L'invention concerne un volant d'inertie flexible pour dispositif de 5
transmission de couple, en particulier pour véhicule automobile, ce volant flexible étant destiné à être entraîné en rotation autour d'un axe par un arbre menant et comprenant une masse annulaire portée par un élément
flexible destiné à être fixé à l'arbre menant.
Dans le cas d'un dispositif de transmission de couple pour véhicule 10 automobile, l'arbre menant est le vilebrequin d'un moteur à combustion interne, et le couple est transmis à un élément mené tel que l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses par exemple, en général par l'intermédiaire d'au moins un embrayage et un amortisseur de torsion.
Dans certaines réalisations, le volant d'inertie est le volant primaire 15 d'un double volant amortisseur, qui comprend également un volant d'inertie secondaire centré et guidé en rotation sur le volant primaire par l'intermédiaire d'un palier, et un amortisseur de torsion monté en général entre les deux volants d'inertie, le volant secondaire formant le plateau de réaction de l'embrayage pour la transmission d'un couple à l'arbre d'entrée 20 d'une transmission.
Dans la technique actuielle, la masse annulaire d'un volant d'inertie flexible est en général formée par rIle cQuronne en fonte fixée par des vis ou des rivets sur la périphérie radialem'iênt externe d'une tôle annulaire flexible dont la partie périphérique radialement interne comporte des trous 25 de passage de vis de fixation sur l'arbre menant, c'est à dire sur le vilebrequin d'un moteur à combustion interne dans le cas d'un dispositif de transmission de couple pour véhicule automobile.
La tôle annulaire flexible a une épaisseur relativement faible (de l'ordre de 2 à 3 mm par exemple) et sa partie périphérique radialement 30 interne de fixation sur l'arbre menant est renforcée par une rondelle de rigidification ayant une épaisseur plus importante et sur laquelle les têtes des vis de fixation peuvent s'appuyer. Cette tôle annulaire de faible épaisseur doit être contrôlée après découpe, éventuellement redressée et assemblée avec soin à la masse annulaire en fonte. Ces opérations sont relativement longues et délicates et sont donc coteuses.
On a constaté qu'en fonctionnement, un volant de ce type se déforme en flexion de "pompage" (déformation en flexion dans laquelle le volant flexible reste sensiblement parallèle à lui-même) et en oscillation autour d'un axe qui est perpendiculaire à l'axe de rotation du volant et qui a une position angulaire déterminée par rapport au vilebrequin, cette 10 oscillation étant liée à une flexion du dernier maneton du vilebrequin. Les volants flexibles connus sont caractérisés par une structure à symétrie de révolution et ne sont donc pas conçus pour prendre en compte ce phénomène d'oscillation.
L'invention a notamment pour objet un volant flexible qui répond à ce 15 besoin et qui ne présente pas les inconvénients des volants flexibles de la technique antérieure.
Elle propose à cet effet un volant d'inertie flexible pour dispositif de transmission de couple, en particulier pour véhicule automobile, destiné à être entraîné autour d'un axe de rotation par un arbre menant et 20 comprenant une masse annulaire portée par un élément flexible destiné à être fixé à l'arbre menant, caractérisé en ce que cet élément flexible comprend des bras radiaux définissant un axe privilégié d'oscillation perpendiculaire à l'axe de rotation du volant.
Le volant flexible selon l'invention est donc particulièrement conçu 25 pour répondre au phénomène d'oscillation précité et pour l'absorber, au moins en partie, en découplant de l'arbre menant le volant oscillant autour de l'axe privilégié.
En pratique, les bras radiaux de l'élément flexible peuvent être avantageusement formés par une surépaisseur locale de cet élément 30 flexible. En d'autres termes, l'élément flexible a une épaisseur supérieure dans ses parties qui forment les bras radiaux, et i l a u ne é paisseur plus faible dans ses autres parties, cette épaisseur plus faible pouvant être réduite et même annulée dès lors que les bras radiaux ont une épaisseur et une rigidité suffisante pour assurer la transmission du couple entre l'arbre menant et l'arbre mené.
L'élément flexible du volant flexible selon l'invention peut alors être formé d'une tôle plus épaisse que dans la technique antérieure, qui peut être d'une qualité inférieure et qui n'a pas besoin de pré-traitement, qui est plus facile à travailler, qui se déforme moins et que l'on n'a pas besoin de redresser, de sorte que le volant selon l'invention est moins coteux que 10 dans la technique antérieure.
Cela permet aussi de fabriquer l'élément flexible d'une seule pièce avec la masse annulaire, notamment en fonte d'une qualité résistant aux contraintes en flexion et en torsion, ce qui évite tous les problèmes et les inconvénients liés à la fabrication séparée de la masse annulaire et de 15 l'élément flexible et à leur assemblage.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention, l'axe d'oscillation est formé d e d eux b ras radiaux q ui s'étendent dans l e prolongement l'un de l'autre sensiblement entre l'axe de rotation et la masse annulaire d'inertie ou bien de trois bras radiaux dont deux sont symétriques l'un de l'autre par 20 rapport au prolongement du troisième, ces trois bras radiaux s'étendant chacun entre l'axe de rotation et la masse annulaire.
Dans une première forme de réalisation, l'élément flexible est formé d'un disque comportant des évidements symétriques formés de part et d'autre de l'axe d'oscillation.
Ces évidements peuvent être traversants ou non.
Lorsque l'élément flexible n'est pas formé d'une seule pièce avec la masse annulaire, il est fixé à celle-ci par des vis, rivets ou analogues, aux extrémités des bras radiaux précités.
L'élément flexible peut être formé soit d'un seul élément en tôle 30 d'une épaisseur voulue, soit de plusieurs éléments plats superposés et fixés ensemble sur la masse annulaire.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le volant flexible comprenant des moyens d'hystérésis portés par l'élément flexible et coopérant par frottement avec la masse annulaire.
Dans un mode de réalisation, ces moyens d'hystérésis comprennent 5 deux bras radiaux s'étendant perpendiculairement à l'axe d'oscillation et ayant des extrémités radialement internes solidaires de l'élément flexible et des extrémités radialement externes en contact avec la masse annulaire.
Les bras radiaux des moyens d'hystérésis sont formés d'une seule pièce avec l'élément flexible ou, en variante, font partie d'une rondelle 10 rapportée s ur l'élément flexible, c ette rondelle é tant destinée à être fixée avec l'élément flexible sur l'arbre menant.
Dans un autre mode de réalisation, les moyens d'hystérésis comprennent des goupilles élastiques montées dans des logements semicylindriques de deux pattes solidaires de l'élément flexible et de deux 15 pattes solidaires de la masse annulaire, ces pattes s'étendant dans une direction perpendiculaire à l'axe d'oscillation précité.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les bras radiaux qui définissent l'axe d'oscillation comportent entre leurs extrémités radialement internes et radialement externes, des découpes ou encoches 20 de localisation de contraintes maximales.
Cela permet d'éloigner les contraintes maximales des zones de fixation ou de raccordement des bras radiaux à la masse annulaire.
Les bras radiaux précités peuvent s'étendre perpendiculairement à l'axe de rotation ou peuvent être légèrement inclinés en oblique par rapport 25 à une perpendiculaire à l'axe de rotation, par exemple dans une direction opposée à l'arbre menant à partir de leurs extrémités radialement internes.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'élément flexible comprend des moyens définissant un second axe d'oscillation qui est perpendiculaire à l'axe de rotation et au premier axe d'oscillation cité.
Les deux axes d'oscillation sont définis par des bras radiaux de l'élément flexible.
Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, ces bras radiaux sont reliés à la masse annulaire par des languettes qui ont des raideurs différentes selon qu'elles relient à la masse annulaire les bras radiaux définissant le premier axe d'oscillation ou ceux définissant le second axe d'oscillation.
Le volant flexible selon l'invention peut notamment former le volant primaire d'un double volant amortisseur qui comprend également un volant d'inertie secondaire destiné à être relié à l'arbre d'entrée d'une transmission par un embrayage et un amortisseur de torsion monté entre les deux 10 volants d'inertie.
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'amortisseur de torsion est du type comprenant des ressorts orientés radialement par rapport à l'axe de rotation, dans la position de repos du double volant amortisseur.
Les moyens d'hystérésis associés au volant primaire flexible 15 comprennent avantageusement une rondelle élastique qui est portée par l'élément flexible du volant primaire et qui vient en appui sur ce dernier, ou bien qui est montée entre l'élément flexible du volant primaire et la masse annulaire portée par cet élément flexible.
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails 20 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 schématique de face d'un volant flexible selon l'invention; - la figure 2 est une vue schématique en coupe axiale du volant de la figure 1; - les figures 3 et 4 sont des vues semblables aux figures 1 et 2, pour une variante de réalisation du volant flexible; - les figures 5 et 6 sont des vues semblables aux figures 1 et 2 30 pour une autre variante de réalisation; - la figure 7 est une vue schématique en coupe axiale d'une autre variante de réalisation du volant flexible; - la figure 8 est une vue schématique en perspective du volant de la figure 7; - les figures 9 et 10 sont des vues semblables aux figures 1 et 2 pour une autre variante de réalisation de l'invention; - La figure 11 représente schématiquement une disposition d'éléments flexibles consécutifs dans une bande de tôle avant découpe; - La figure 12 est une vue schématique en élévation d'une autre 10 variante de réalisation du volant flexible; - La figure 13 est une vue schématique en perspective du volant de la figure 1 2; - La figure 14 est une vue schématique de face d'une autre variante de réalisation du volant flexible; - Les figures 15 et 16 sont des vues schématiques en coupe selon les lignes XV-XV et XVI-XVI respectivement de la figure 14; - La figure 17 est une vue schématique de face d'encore une autre variante de réalisation du volant flexible; - Les figures 18 et 19 sont des vues schématiques en coupe axiale 20 dans deux plans perpendiculaires du volant de la figure 17; - La figure 20 est une schématique de face d'encore une autre variante de réalisation du volant flexible; - La figure 21 est une vue schématique partielle en coupe axiale, à plus grande échelle, du volant de la figure 20; - La figure 22 est une vue schématique de face d'une autre variante de réalisation du volant flexible sur l'invention; - La figure 23 est une vue schématique en coupe axiale d'un double volant amortisseur selon l'invention; - La figure 24 est une demi-vue schématique en coupe axiale 30 d'une variante de réalisation du double volant amortisseur; - Les figures 25 et 26 sont des vues schématiques en coupe axiale de deux autres variantes de réalisation du double volant amortisseur selon l'invention. On se réfère d'abord aux figures 1 et 2 dans lesquelles on a 5 représenté schématiquement un premier mode de réalisation d'un volant flexible selon l'invention.
Ce volant flexible, désigné généralement par la référence 10, est destiné à la transmission d'un couple entre un arbre menant 12 qui est le vilebrequin d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, et un 10 arbre mené (non représenté) qui est l'arbre d'entrée d'une boîte de vitesses par exemple, et qui est destiné à être monté solidaire en rotation d'un moyeu 1 4 d'un a mortisseur de torsion coaxial au volant d'inertie 1 0 et à l'arbre menant 12.
Le moyeu 14 de l'amortisseur de torsion est, de façon connue, relié 15 par un embrayage E au volant d'inertie 10 dont une face radiale 16 orientée du côté opposé à l'arbre menant 12 forme une surface de friction coopérant avec le disque de friction 18 de l'embrayage E. Le volant d'inertie 10 selon l'invention est fixé en bout de l'arbre menant 12 par des vis 20, orientées parallèlement à l'axe 22 de rotation de 20 l'arbre 12 et du volant 10, et réparties de façon régulière en cercle autour de cet axe 22.
Les vis 20 sont reçues dans des orifices 24 d'une partie annulaire radialement interne 26 du volant d'inertie 10, cette partie annulaire 26 étant reliée par deux bras radiaux 28 diamétralement opposés à une masse 25 annulaire 30 qui entoure la partie annulaire 26 et dont la périphérie cylindrique externe porte des cibles d'allumage 32.
Dans ce mode de réalisation, la partie annulaire 26, les bras radiaux 28 et la masse annulaire 30 sont formés d'une seule pièce en fonte d'acier d'une qualité résistant aux contraintes de flexion par exemple en fonte à 30 graphite sphérodal.
Les bras 28 ne sont pas exactement perpendiculaires à l'axe de rotation 22, mais sont inclinés légèrement en oblique et s'étendent vers l'embrayage à partir de la partie annulaire 26. Cela permet d'augmenter la raideur axiale du volant qui résiste mieux aux efforts de débrayage, et d'augmenter la fréquence de pompage.
Les bras radiaux 28 ont des dimensions en largeur et en épaisseur qui permettent de t ransmettre I e c ouple maximal g énéré p ar I e moteur à combustion interne du véhicule automobile.
Ils définissent par ailleurs un axe d'oscillation 34 qui est 10 perpendiculaire à l'axe de rotation 22 et dont la position angulaire autour de cet axe est déterminée par rapport à l'arbre menant 12 et est connue par mesure ou par calcul (la position angulaire du volant d'inertie 10 par rapport à l'arbre menant 12 étant elle-même fixée et déterminée au montage par des moyens appropriés).
La partie annulaire 26 et les bras radiaux 28 du volant d'inertie définissent un élément flexible, semblable à la tôle annulaire flexible d'un volant d'inertie flexible de la technique antérieure, permettant des déformations du volant d'inertie en flexion (la masse annulaire 30 se déplaçant alors parallèlement à elle-même).
Les bras radiaux 28 du volant d'inertie 10 permettent également une oscillation de ce volant autour de l'axe 34, cette oscillation étant liée à une flexion du dernier maneton du vilebrequin formant l'arbre menant 12.
La section des bras radiaux 28 est déterminée par exemple pour autoriser ce phénomène d'oscillation à une fréquence de vibration du 25 vilebrequin qui correspond à une vitesse de rotation de 2700 à 4500 tours par minute environ.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le diamètre de la friction est de 220 mm, les bras radiaux 28 ont une section transversale de forme oblongue o u s ensiblement rectangulaire à e xtrémités a rrondies, le volant 30 d'inertie est réalisé en fonte à graphite sphérodal ayant une résistance à la rupture de l'ordre de 500 MPa et les bras radiaux 28 ont une épaisseur de 6 à 10 mm pour une largeur de 30 à 40 mm. Les rayons des raccordements 36 des bras radiaux à la masse annulaire 30 sont déterminés pour réduire les concentrations de contraintes et sont par exemple de 8 mm environ.
L'amortissement dans la fonte à graphite sphérodal est 5 approximativement trois ou quatre fois supérieur à l'amortissement dans l'acier.
Dans la variante de réalisation représentée aux figures 3 et 4, l'axe d'oscillation 34 du volant d'inertie 10 est défini par un bras radial 28 identique à ceux déjà décrits et par deux autres bras radiaux 40 qui sont 10 symétriques l'un de l'autre par rapport à l'axe 34 et qui s'étendent dans des directions sensiblement opposées à celle du bras radial 28 par rapport à l'axe de rotation 22, ces bras radiaux 40 faisant un angle d'environ 140 degrés avec le bras radial 28 dans l'exemple représenté.
Ces deux bras radiaux 40 sont un peu plus faciles à réaliser de 15 fonderie qu'un unique bras radial 28 et peuvent réduire également les problèmes de retrait de moulage.
Pour le reste, la structure du volant d'inertie 10 représentée aux figures 3 et 4 est identique à celle du volant d'inertie des figures 1 et 2.
Dans le mode de réalisation des figures 5 et 6, le volant d'inertie 10 20 est du type représenté aux figures 1 et 2 et est associé à des moyens d'hystérésis permettant d'amortir les oscillations du volant autour de l'axe 34 défini par les bras radiaux 28.
Ces moyens d'hystérésis comprennent une rondelle élastique 42 de forme annulaire, réalisée par exemple en acier à ressort et destinée à être 25 fixée sur l'extrémité de l'arbre menant précité en même temps que la partie annulaire radialement interne 26 du volant d'inertie. A cet effet, la rondelle élastique 42 comporte des orifices 44 concidant avec les orifices 24 formés dans la partie annulaire 26 pour le passage des vis de fixation 20, et son diamètre interne est sensiblement égal à celui de la partie annulaire 26 du 30 volant d'inertie.
Cette rondelle élastique 42 comporte deux bras radiaux 46 diamétralement opposés, qui s'étendent dans une direction perpendiculaire à l'axe d'oscillation 34 et dont les extrémités radialement externes 48 sont recourbées parallèlement à l'axe pour venir s'appliquer à pression sur la surface cylindrique interne 50 de la masse annulaire 30.
Dans ces conditions, en fonctionnement, toute oscillation de la masse annulaire 30 autour de l'axe 34 se traduit par un frottement sur les extrémités repliées 48 des bras de la rondelle élastique 42 solidaire de la partie annulaire radialement interne 26 du volant d'inertie.
Dans une variante de réalisation, les extrémités 48 des bras 46 s'étendent au travers de petits orifices formés dans un voile reliant la partie annulaire 26 à la masse annulaire 30.
Dans le mode de réalisation des figures 7 et 8, le volant d'inertie 10 selon l'invention est formé de deux éléments indépendants qui sont fixés 15 l'un à l'autre, à savoir un élément flexible 52 réalisé en tôle d'acier et une masse annulaire d'inertie 30 réalisée en fonte, l'élément flexible 52 étant de forme générale annulaire et étant fixé à sa périphérie radialement externe sur la masse d'inertie 30 par des vis 54, des rivets ou analogues.
L'élément flexible 52 comprend une partie annulaire radialement 20 interne 56, formée avec des orifices 58 de passage des vis de fixation sur l'extrémité de l'arbre menant, une partie annulaire radialement externe 60 comportant des orifices de passage des vis 54 de fixation sur la masse annulaire 30, et deux bras radiaux 62 diamétralement opposés, qui relient entre elles les parties annulaires 56 et 60.
Préférentiellement, l'élément flexible 52 est formé d'une rondelle annulaire dans laquelle sont pratiquées deux découpes 64 diamétralement opposées, sensiblement en forme de haricot, qui définissent entre elles les bras radiaux 62.
Typiquement, l'élément flexible 52 est formé d'une tôle d'acier qui a 30 une épaisseur n ettement s upérieure à celle d es tôles d'acier f ormant les éléments flexibles des volants d'inertie flexibles de la technique antérieure, il cette épaisseur étant par exemple de l'ordre de 5 mm. Cette épaisseur réduit les risques de déformation de la tôle lors de son usinage et facilite et simplifie la fabrication de l'élément flexible 52.
Comme précédemment, l'axe d'oscillation du volant est défini par l'axe diamétral de symétrie des bras radiaux 62.
Dans la variante de réalisation des figures 9 et 10, l'élément flexible 72 du volant d'inertie 10 selon l'invention est formé essentiellement d'une partie annulaire interne 74 qui comporte les orifices 76 de passage des vis de fixation sur l'extrémité de l'arbre menant, de deux bras radiaux 78 du 10 type précité qui définissent l'axe d'oscillation du volant d'inertie et qui ont des prolongements 80 radiaux vers l'extérieur, ces prolongements 80 formant des zones de fixation sur la masse annulaire 30 et comportant à cet effet des orifices de passage de vis de fixation 82, de rivets ou analogues. Des échancrures ou des découpes 84 sont formées dans les côtés des bras radiaux 78, pour constituer des zones de localisation de contraintes maximales et écarter ces contraintes maximales des orifices de passage des vis 82.
La figure 11 représente schématiquement une succession 20 d'éléments flexibles tels que l'élément 52 des figures 7 et 8, et dont le bord périphérique extérieur 86 comporte une échancrure 88 et une pointe 90 diamétralement opposées, cette pointe et cette échancrure permettant d'imbriquer partiellement les uns dans les autres les éléments flexibles 52 lors de leur formation dans une bande de tôle.
Comme représenté en figure 11, la pointe 90 d'un élément 52 s'étend à l'intérieur de l'échancrure 88 de l'élément 52 suivant et ainsi de suite. Pour gagner de la place et donc de la matière, la pointe 90 de chaque élément flexible 52 est elle-même formée par deux échancrures 30 incurvées 92 pratiquées dans la partie annulaire radialement externe 60 de l'élément flexible.
Dans le mode de réalisation des figures 12 et 13, l'élément flexible du volant d'inertie 10 selon l'invention est du même type que l'élément flexible 7 2 d es figures 9 et 10 et e st a ssocié à des moyens d'hystérésis formés par un élément élastique 96 en forme de croix, qui s'étend dans un 5 plan perpendiculaire à l'axe de rotation et qui est appliqué sur l'élément 72.
Cet élément élastique 96 comporte deux bras radiaux 98 diamétralement opposés, qui ont la même forme que les bras radiaux 78 de l'élément flexible 72 et qui sont superposés à ces derniers et deux autres bras radiaux 100 perpendiculaires aux bras radiaux 98 et ayant une extrémité 10 radialement externe 102 appuyée sur une face radiale de la masse d'inertie pour générer un amortissement par frottement radial lors des oscillations du volant d'inertie autour de l'axe défini par les bras radiaux 78 et 98.
L'élément élastique 96 est fixé aux extrémités de ses bras radiaux 98 sur la masse annulaire 30 par les vis 82 de fixation de l'élément flexible 15 72, et sa partie annulaire radialement interne comporte des orifices 104 de passage des vis de fixation du volant d'inertie sur l'arbre menant.
Dans ce mode de réalisation, l'élément flexible 72 peut être formé par un empilement d'éléments plats allongés en tôle mince, et l'élément élastique 96 fait partie de l'empilement.
Dans le mode de réalisation des figures 14, 15 et 16, le volant d'inertie 10 est réalisé d'une seule pièce, par exemple en fonte, et sa partie annulaire radialement interne 26 est reliée à la masse annulaire 30 par deux bras radiaux 28 diamétralement opposés semblables à ceux du mode de réalisation des figures 1 et 2, et par un voile annulaire 108 d'épaisseur 25 relativement faible, qui occupe tout l'espace entre la partie annulaire 26, la masse annulaire 30 et les bras radiaux 28. L'élément flexible du volant est alors un anneau comportant des surépaisseurs locales formant les bras radiaux 28.
Pour le reste, ce volant d'inertie a la même structure que celui des 30 figures 1 et 2.
Dans le mode de réalisation des figures 17 et 19, le volant flexible 10 comprend une masse annulaire 30 en fonte et un élément flexible du type représenté aux figures 9 et 10, cet élément flexible étant formé d'un empilage d'éléments identiques 72 réalisés en tôle mince.
Comme dans le mode de réalisation des figures 9 et 10, cet élément flexible est fixé à la masse annulaire 30 par des vis 82, des rivets ou analogues aux extrémités 80 de ses bras radiaux 78 définissant l'axe d'oscillation. Comme on le voit mieux en figure 19, l'empilement d'éléments 10 identiques 72 est appliqué sur une tôle annulaire mince 110 fixée à la masse annulaire 30 par les vis 82 de fixation des éléments flexibles 72, la périphérie de cette tôle annulaire mince 110 étant en appui sur une face radiale de la masse annulaire 30 et constituant ainsi des moyens d'hystérésis pour l'amortissement des flexions et des oscillations du volant 15 d'inertie.
Les éléments empilés 72 peuvent avoir des épaisseurs différentes, plus importantes au milieu de l'empilement qu'à ses extrémités, pour égaliser les contraintes en flexion. Les duretés des éléments empilés peuvent aussi être différentes.
Dans le mode de réalisation des figures 20 et 21, le volant d'inertie flexible 10 est réalisé en une seule pièce et comprend une partie annulaire radialement interne 26 reliée par deux bras radiaux 28 diamétralement opposés à une masse annulaire 30, comme dans les modes de réalisation déjà décrits, et comporte de plus deux pattes radiales 112 qui sont 25 orientées perpendiculairement à l'axe d'oscillation 34 défini par les bras radiaux 28, et qui s'étendent de la partie annulaire 26 vers la masse annulaire 30. Celle-ci comporte également deux pattes radiales 114, orientées vers la partie annulaire 26 depuis la surface cylindrique interne de la masse annulaire 30, les pattes radiales 112 et 114 étant alignées deux à 30 deux et se terminant par des logements semicylindriques orientés l'un vers l'autre et dans lesquels sont logés des moyens tels que des goupilles élastiques 116 formant des moyens d'hystérésis pour l'amortissement des oscillations du volant d'inertie autour de l'axe 34. De façon plus générale, les moyens d'hystérésis comprennent des éléments intermédiaires montés entre la partie annulaire 26 et la masse annulaire 30, dans une direction perpendiculaire à l'axe 34.
Dans le mode de réalisation de la figure 22, le volant flexible 10 comporte une partie annulaire radialement interne formée avec des orifices 24 de passage des moyens de fixation sur l'arbre menant et avec quatre bras radiaux 28 du type précité, qui sont orientés à 90 degrés les uns des 10 autres et qui sont reliés à leurs extrémités radialement externes à la masse annulaire 3 0 p ar des I anguettes é lastiquement d éformables 1 20, 1 22 qui s'étendent dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation et qui sont fixées à leurs extrémités sur les bras radiaux 28 et sur la masse annulaire par des vis, rivets ou analogues.
Dans le mode de réalisation représenté, chaque languette 120, 122 est de forme allongée et s'étend dans une direction sensiblement perpendiculaire au bras radial 28 sur lequel elle est fixée.
On définit ainsi deux axes 34, 124 d'oscillation du volant flexible qui sont perpendiculaires à l'axe de rotation et perpendiculaires entre eux, l'un 20 de ces axes d'oscillation correspondant à l'axe 34 précité et l'autre 124 lui étant perpendiculaire.
Les languettes 120 fixées aux bras radiaux 28 définissant l'axe d'oscillation 124 ont une raideur inférieure à celle des languettes 122 fixées aux bras radiaux 28 définissant l'axe d'oscillation 34. Cela permet de 25 disposer de deux fréquences d'oscillation autour de deux axes perpendiculaires qui sont chacun dans une position angulaire déterminéepar rapport à l'arbre menant.
L'oscillation autour de l'axe 34 est caractérisée par une faible raideur et donc par une faible fréquence, tandis que l'oscillation autour de l'axe 124 30 est caractérisée par une raideur plus importante et donc par une fréquence plus élevée.
On peut parvenir au même résultat en disposant des masses différentes générant des inerties différentes sur les deux axes d'oscillation 34 et 124. Lorsque les masses disposées sur un axe d'oscillation sont plus grandes, la fréquence d'oscillation est plus faible autour de l'axe perpendiculaire à cet axe d'oscillation.
On peut bien entendu combiner ces deux moyens, c'est-à-dire différencier les raideurs des languettes 120 et 122 et les masses disposées sur les axes d'oscillation.
On peut aussi, en variante, relier les bras 28 sur l'axe 124 par deux 10 languettes 120 à la masse annulaire 30 et ne pas avoir de languettes 122, les languettes 120 aidant à la transmission du couple.
Dans les modes de réalisation des figures 23 à 26, le volant d'inertie flexible selon l'invention fait partie d'un double volant amortisseur et forme le volant primaire de celui-ci.
En figure 23, le volant primaire flexible 10 comprend une partie annulaire radialement interne 26 formant moyeu, sur laquelle est fixée par des rivets 130 la partie radialement interne d'une tôle annulaire flexible 132 dont la périphérie radialement externe est fixée par serrage axial sur une masse annulaire 30 formée de deux bagues cylindriques 134, 136, 20 soudées l'une à l'intérieur de l'autre, la périphérie externe de la tôle annulaire 132 étant serrée entre une extrémité axiale de la bague interne 134 et un rebord d'extrémité de la bague externe 136.
Des moyens d'hystérésis sont associés à cette tôle annulaire flexible et sont formés par une rondelle élastique 138 dont la périphérie 25 radialement externe est serrée avec la périphérie radialement externe de la tôle annulaire 132 entre les bagues 134 et 136 comme indiqué, et dont la partie annulaire radialement interne comporte des pattes radiales 140 qui sont appliquées élastiquement sur la tôle annulaire flexible 132.
Le volant primaire flexible 10 est associé à un volant secondaire 142 30 qui est centré et guidé en rotation sur le moyeu 26 au moyen d'un palier lisse 144 et qui forme le plateau de réaction d'un embrayage d'un type classique. Un amortisseur de torsion 146 à ressorts circonférentiels est monté entre les deux volants d'inertie et les relie en rotation avec une possibilité 5 de débattement angulaire entre eux, pour l'absorption des vibrations et irrégularités de couple.
Cet amortisseur de torsion comprend, de façon classique, un élément d'entrée qui est solidaire en rotation du volant primaire 10 et un élément de sortie qui est solidaire e n rotation du volant secondaire 142, 10 l'élément d'entrée étant ici fixé par des rivets 148 sur la rondelle élastique 138 tandis que l'élément de sortie est fixé par des rivets 150 sur le volant secondaire. Un limiteur de couple est formé par le montage à serrage axial de la périphérie externe de la tôle annulaire 132 entre les bagues 134 et 136 de 15 la masse annulaire 30, ce serrage axial permettant une rotation relative de la tôle annulaire 132 par rapport à la rondelle élastique 138 lorsque le couple transmis est supérieur à une valeur maximale prédéterminée.
Dans la variante de réalisation représentée en figure 24, qui est une demi-vue en coupe axiale d'un volant primaire flexible pour double volant 20 amortisseur, le volant primaire 10 comprend une tôle annulaire flexible 152 dont la partie radicalement interne est fixée au moyen de vis 154 sur l'extrémité de l'arbre menant en même temps qu'un moyeu cylindrique formant la partie annulaire interne 26 du volant flexible, et la partie annulaire radialement externe de cette tôle 152 est fixée par des rivets 156 25 sur une masse annulaire 30 en fonte.
Cette masse annulaire 30 porte une couronne de démarreur ainsi qu'une tôle de fermeture 158 du côté opposé à l'arbre menant, cette tôle 158 étant fixée à la masse annulaire 30 par des rivets 160 et comportant un rebord périphérique interne 162 orienté radialement et disposé au 30 voisinage de la tôle annulaire flexible 152.
Une rondelle élastique 164 est montée entre la tôle annulaire flexible 152 et le rebord 162 de la tôle de fermeture 158 et forme des moyens d'hystérésis pour l'amortissement des vibrations en flexion du volant primaire 10.
Dans les variantes de réalisation des figures 25 et 26, le double volant amortisseur représenté en coupe axiale comprend un volant primaire flexible 10 selon l'invention, un volant secondaire 170 formé de deux parties annulaires 172 et 174 reliées entre elles par un limiteur de couple 176, un roulement 178 de centrage et de guidage en rotation du volant 10 secondaire 170 sur un moyeu cylindrique formé par la partie annulaire radialement interne 26 du volant primaire 10, et un amortisseur de torsion 180 qui est monté entre les deux volants d'inertie et qui est du type radial ou à ressorts radiaux.
De façon connue, les ressorts 182 de cet amortisseur de torsion sont 15 guidés sur des tiges cylindriques 184 logées dans des boîtes cylindriques 186, qui sont montées pivotantes à leurs extrémités radialement externes sur la masse annulaire 30 du volant primaire autour d'un axe 188 parallèle à l'axe de rotation, tandis que les extrémités radialement internes des tiges cylindriques 184 sont montées pivotantes sur la partie annulaire interne 174 20 du volant secondaire 170 au moyen d'axes 190 parallèles à l'axe de rotation. La masse annulaire 30 du volant primaire comporte des blocs 192 en fonte, logés entre les boîtes cylindriques 186 des ressorts de l'amortisseur de torsion et ayant une forme sensiblement triangulaire à 25 sommet orienté vers l'axe de rotation pour permettre un débattement angulaire des boîtes cylindriques autour de leurs axes 188 d'articulation sur la masse annulaire 30.
Les masses des blocs 192 peuvent être réparties sur les deux axes perpendiculaires d'oscillation 34 et 124, comme décrit en référence à la 30 figure 22.
Les blocs 192 sont fixés par des rivets 194 sur une tôle 196 de la masse annulaire 30 du volant primaire, en même temps que la partie radialement externe de la tôle annulaire flexible 132 du volant primaire.
Une rondelle élastique 198 est montée entre la tôle annulaire 132 et 5 un rebord radial 200 de la tôle 196 précitée, du côté du volant primaire tourné vers l'arbre menant. Cette rondelle élastique forme des moyens d'amortissement des vibrations en flexion du volant primaire.
Le mode de réalisation représenté en figure 26 ne diffère de celui de la figure 25 que par la constitution des blocs 192 portés par le volant 10 primaire, qui sont ici constitués d'un empilement axial de tôles 202 fixées par les rivets 194 précités sur la tôle 196 du volant primaire, en même temps que la partie périphérique radialement externe de la tôle annulaire flexible 132.
Pour le reste, la structure est identique à celle déjà décrite en 15 référence à la figure 25.

Claims (29)

REVENDICATIONS
1) Volant d'inertie flexible pour dispositif de transmission de 5 couple, en particulier pour véhicule automobile, destiné à être entraîné autour d'un axe de rotation (22), par un arbre menant (12) et comprenant une masse annulaire (30) portée par un élément flexible destiné à être fixé à l'arbre menant, caractérisé en ce que l'élément flexible comprend des bras radiaux (28) définissant un axe privilégié d'oscillation (34) 10 perpendiculaire à l'axe de rotation (22) du volant.
2) Volant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'axe d'oscillation (34) a une position angulaire prédéterminée par rapport à l'arbre menant (22).
3) Volant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les bras radiaux (28) s'étendent entre l'axe de rotation (22) et la masse annulaire (30).
4) Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'axe d'oscillation (34) est formé de deux bras radiaux s'étendant dans le prolongement l'un de l'autre, entre l'axe de rotation et la 20 masse annulaire (30).
5) Volant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'axe d'oscillation (34) est formé par trois bras radiaux (28, 40) dont deux sont symétriques l'un de l'autre par rapport au prolongement du troisième bras radial (28).
6) Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément flexible est de forme annulaire et comporte des évidements (64) de part et d'autre de l'axe d'oscillation.
7) Volant selon la revendication 6, caractérisé en ce que les évidements (64) sont traversants.
8) Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément flexible est formé d'une seule pièce avec la masse annulaire (30).
9) Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément flexible est en fonte.
10) Volant selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit élément flexible est en acier.
11) Volant selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit élément flexible est une pièce séparée et est fixé sur la masse annulaire 10 (30) par des vis (54, 82), des rivets ou analogues aux extrémités des bras radiaux précités.
12) Volant selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que ledit élément flexible est formé de plusieurs éléments plats (72) superposés et fixés ensemble sur la masse annulaire (30).
13) Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bras radiaux (38) définissant l'axe d'oscillation (34) sont raccordés à leurs extrémités radialement i nternes à un anneau central (26), comportant des orifices (24) de passage de moyens de fixation sur l'arbre menant.
14) Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'hystérésis (42, 1 00, 102, 1 10) portés par l'élément flexible et coopérant par frottement avec la masse annulaire (30).
15) Volant selon la revendication 14, caractérisé en ce que les 25 moyens d'hystérésis comprennent deux bras radiaux (42) s'étendant perpendiculairement à l'axe d'oscillation (34) et ayant des extrémités radialement internes solidaires de l'élément flexible et des extrémités radialement externes (48) en contact avec la masse annulaire (30).
16) Volant selon la revendication 15, caractérisé en ce que les 30 bras radiaux des moyens d'hystérésis font partie de l'élément flexible.
17) Volant selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'élément flexible (72) comprend un empilement d'éléments plats et les bras radiaux (100) des moyens d'hystérésis sont formés sur un élément (96) de cet empilement.
18) Volant selon la revendication 15, caractérisé en ce les bras radiaux des moyens d'hystérésis font partie d'une rondelle (42) rapportée sur l'élément flexible.
19) Volant selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite rondelle (42) est destinée à être fixée avec l'élément flexible sur l'arbre 10 menant.
20) Volant selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens d'hystérésis comprennent des éléments intermédiaires montés entre la masse annulaire (30) et une partie annulaire interne (26) de l'élément flexible, dans une direction perpendiculaire à l'axe privilégié (34). 15
21) Volant selon la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens d'hystérésis comprennent des goupilles élastiques (116) montées dans des logements semi-cylindriques de deux pattes (112) solidaires de l'élément flexible et de deux pattes (144) solidaires de la masse annulaire (30), lesdites pattes s'étendant dans une direction perpendiculaire à l'axe 20 d'oscillation (34).
22) Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bras radiaux (78) définissant l'axe d'oscillation comportent, entre leurs extrémités radialement internes et radialement externes, des découpes ou encoches (84) de localisation de contraintes 25 maximales.
23) Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bras radiaux (28) définissant l'axe d'oscillation (34) sont légèrement inclinés en oblique par rapport à une perpendiculaire à l'axe de rotation dans une direction opposée à l'arbre menant à partir de 30 leur extrémité radialement interne.
24) Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément flexible comprend des moyens (28) définissant un second axe d'oscillation (124) perpendiculaire à l'axe de rotation (22) et à l'axe privilégié d'oscillation (34), le second axe 5 d'oscillation (124) a yant u ne raideur s upérieure à celle de l'axe privilégié (34).
25) Volant selon la revendication 24, caractérisé en ce que les deux axes d'oscillation (34, 124) sont définis par des bras radiaux (28) de l'élément flexible.
26) Volant selon la revendication 25, caractérisé en ce que lesdits bras radiaux (28) sont reliés à la masse annulaire (30) par des languettes (120,122).
27) Volant selon la revendication 26, caractérisé en ce que les languettes (120) reliant deux bras radiaux alignés à la masse annulaire (30) 15 ont une raideur différente de celle des languettes (122) reliant les deux autres bras radiaux 28 à la masse annulaire (30).
28) Volant selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il forme le volant primaire d'un double volant amortisseur comprenant également un volant secondaire (142, 170) 20 destiné à être relié à l'arbre d'entrée d'une transmission et un amortisseur de torsion (146,180) monté entre les deux volants.
29) Volant selon la revendication 28, caractérisé en ce que l'amortisseur de torsion (180) est du type comprenant des ressorts (182) orientés radialement au repos.
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