FR2776730A1 - Amortisseur de vibrations de torsion et ressort helicoidal de compression - Google Patents

Abstract

Amortisseur de vibrations de torsion équipé d'au moins un ressort hélicoïdal de compression (108) comprenant de multiples spires (127) disposées sur sa longueur, le ressort (108) pouvant être comprimé de manière à être mis spire contre spire. Le ressort (108) comporte entre ses deux spires d'extrémité (128, 129) des spires ayant des angles d'hélice différents (134), la spire présentant l'angle maximal d'hélice (134) étant celle qui est la plus éloignée des spires d'extrémité (129, 128)Application notamment aux volants subdivisés montés dans le train de commande des voitures automobiles

Description

L'invention se rapporte a un amortisseur de vibrations de torsion,

comprenant au moins deux composants qui peuvent être amenes a tourner a l'encontre de la résistance d'au moins un accumulateur d'énergie et qui comporter.n des zones d'attaque pour la compression de l'accumulateur d'énergie. L'invention se rapporte par ailleurs en particulier à des modes d'exécution de ressorts hélicoïdaux de compression destinés à être utilisés dans

des amortisseurs de vibrations de torsion.

La présente invention a pour objet de créer des amortisseurs de vibrations de torsion du type tel que spécifié ci-dessus, qui ont un grand potentiel d'amortissement et une longue vie utile. L'invention a par ailleurs pour objet de créer des ressorts hélicoïdaux de compression ayant un potentiel particulièrement élevé de sollicitation tout en ayant également une puissance élevee

de travail et une grande capacité d'accumulation d'énergie.

Les ressorts hélicoïdaux de compression selon l'invention sont en particulier utilisables dans des applications dans lesquelles ils sont sollicités de manière à être mis spire contre spore et être ainsi soumis au moins temporairement à une char-Qe elevee. Par ailleurs, il faut que les amortisseurs de vibrations de torsion selon l'invention ainsi que les ressorts hélicoïdaux de compression puissent être fabriqués de manière particulièrement simple et

rentable.

Ceci s'obtient suivant un mode de réalisation de l'invention par le fait qu'un ressort hélicoïdal de compression servant d'accumulateur d'énergie comprend entre les deux spires d'extrémité au moins deux types de spires ayant des diamètres extérieurs différents. a savoir un premier grand diamètre exterieur et un deuxième diamètre extérieur plus petit, ces types de spires - observes dans la direction de la longueur du ressort - se succédant s5 suivant r_ motif determine et de plus etant enroules de manière que le ressort comporte des zones de spires diamétralement opposées et qui, par rapport à la direction de la longueur et considérées en direction radiale, se trouvent sur un côté au moins approximativement à la même hauteur, mals par contre les zones diamétralement opposées des deux types de spires étant décalées au moins approximativement sur la distance de leur différence de diamètre extérieur. Le décalage peut de plus être prévu de manière que pendant la compression du ressort spire contre spire et avant qu'il ait atteint cette longueur, les spires de petit et de grand diamètre extérieur entrent en contact o10 les unes avec les autres et se déplacent en glissant les unes par rapport aux autres du fait de la disposition relative specifique des deux types de spires. de manière qu'il en résulte un complément d'hystérésis et donc de

destruction d'énergie.

I1 peut être avantageux que les deux diamètres exterieurs diffèrent au maximum d'une valeur correspondant a la dimension radiale du fil formant le ressort par rapport à l'axe longitudinal du ressort. I1 peut cependant aussi être judicieux pour certaines applications que cette difference de diamètre soit superieure. Il peut aussi être avantageux que les deux types de spires soient disposés au moins approximativement de manière centrée par rapport a l'axe de symétrie du ressort, les diamètres extérieurs pouvant de plus être calculés l'un par rapport à l'autre de maniere qu'avant d'atteindre la longueur spire contre spire, les deux types de spires entrent en contact et, comme décrit plus haut, génèrent un frottement, c'est à dire une hystérésis par frottement lors de la poursuite de la compression du ressort. Avec un tel mode d'exécution d'un ressort hélicoïdal de compression, il est possible éventuellement que seules les spires ayant le plus grand diamètre extérieur déterminent la longueur spire contre spire. Les spires de petit diamètre extérieur sont alors encastrees entre les zones radialement intérieures de deux spires de grand diamètre exterieur. Le mode d'execution selon l'invention d'un ressort hélicoïdal de compression permet par ailleurs une modification de l'élasticité

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pendant la compression, Cette modification peut s'obtenir en particulier de manière spécifique par le fait que pendant le glissement des deux types de spires, au moins l'un de ces types subisse une déformation élastique du diametre. I1 est particulièrement avantageux que les deux types de spires soient calculés l'un par rapport à l'autre de manière que les spires de grand diamètre soient élargies au moins par places, mais par contre que les spires de petit diametre soient refoulées au moins par places vers l'axe de symétrie longitudinale du ressort. Il faut considérer dans Le cadre de la présente demande que l'axe longitudinal est celui qui passe par le centre des spires de grand diamètre extérieur. Dans les ressorts hélicoïdaux de compression dans lesquels les deux types de spires sont décales l'un par rapport a l'autre, l'axe passant par le centre théorique des spires de petit diamètre est décalé en conséquence par rapport a l'axe passant par le centre

théorique des spires de grand diamètre.

Suivant un autre mode de realisation de l'invention, il est possible d'utiliser de manière particulièrement avantageuse en accumulateur d'énergie un ressort hélicoïdal de compression pouvant être sollicité spire contre spire et comportant entre les deux spires d'extrémité plusieurs spires ayant des angles d'hélice différents, l'angle d'hélice le plus grand des spires étant le plus éloigne des spires d'extrémité. Il faut aussi, conformément a l'invention, qu'au moins trois, de préférence plus d'angles d'hélice différents de spires se trouvent entre les zones d'extremité d'un ressort héllcoidal de compression. De tels ressorts sont de préférence realisés en fil d'acier a ressort qui peut être

enroulé suivant le procéde dit de cambrage à chaud.

L'enroulement peut cependant aussi être effectue à froid ou

a la température ambiante.

ô>5 _es ressorts hélicoidaux selon l'invention peuvent être prévus de maniere particulièrement avantageuse entre deux composants pouvant être amenés à tourner l'un par rapport à l'autre et dont le mouvement de rotation est limité par butée des spires du ressort, donc par le fait que les ressorts sont mis spire contre spire. Les ressorts hélicoïdaux selon l'invention peuvent être montés de manière particulièrement avantageuse dans les amortisseurs de vibrations de torsion d'un volant à deux masses ou d'un disque d'embrayage ou dans un amortisseur d'un embrayage de

shuntage d'un convertisseur.

Des volants à deux masses sont décrits par exemple dans DE-OS 41 17 584 et 37 21 712. Des amortisseurs de convertisseurs sont décrits par exemple dans DE-OS 42 13 341, Les ressorts hélicoïdaux de compression selon l'invention peuvent aussi s'utiliser dans des amortisseurs de courroie tels que décrits par exemple dans DE-OS 42 25

304 ou 42 25 314.

Les amortisseurs de vibrations de torsion dans lesquels les ressorts hélicoïdaux de compression selon l'invention sont utilises sont de preférence conçus de manière à comprendre un logement en forme de segment ou annulaire qui est formé des composants de l'un des éléments amortisseurs pouvant être amené à tourner par rapport à l'autre, le logement particulier étant conformé de manière que le ressort héllcoidal correspondant de compression soit guidé aussi bien en direction radiale qu'en direction axiale et plus particulièrement de manlere que le ressort porte sous l'effet de la force centrifuge contre une surface d'appui qui le chevauche radialement à l'extérieur au moins lorsque l'amortisseur de vibrations de torsion tourne. Cette surface d'appui se prolonge avantageusement sur pratiquement la totalité de la longueur d'un ressort helicoidal de compression. Ce ressort porte avantageusement directement par ses spires contre la surface d'appui correspondante. Le soutien radial des ressorts hellcoidaux de compression par une surface peut générer un amortissement par frottement qui est fonction de la vitesse de rotation, c'est a dire de la force centrifuge. Cet amortissement par frottement peut être généré directement par les spires du ressort qui glissent le long de la surface correspondante d'appui, Le mode d'exécution des ressorts hélicoïdaux de compression selon l'invention peut s'utiliser en particulier pour les ressorts dont la longueur est un multiple du diamètre moyen des spires, Ce rapport peut être d'un ordre de grandeur compris entre 2,5 et 30 et il est de

préférence d'un ordre de grandeur compris entre 5 et 18.

Dans les ressorts hélicoïdaux de compression qui comprennent entre les spires d'extrémité plusieurs spires ayant un angle d'hélice différent, il peut être particulièrement avantageux que ces ressorts soient conformés de manière a avoir a partir des spires d'extrémité une zone dont les spires ont un angle d'hélice qui augmente avec l'augmentation de la distance à la spire correspondante d'extrémité, Il peut être particulièrement avantageux pour de nombreuses applications que le ressort comporte dans la zone centrale l'angle d'hélice le plus grand des spires et que cet angle diminue vers les spires d'extrémité au moins sur une partie de la longueur du ressort qui est présente jusqu'a la spire correspondante d'extrémite. Il peut être particulièrement avantageux que les spires se trouvant entre les spires d'extrémité du ressort s5 soient conçues de manière a avoir un angle d'hélice différent de façon qu'au moins lorsque le ressort est sollicite de manière à être spire contre spire, les efforts de torsion auxquels sont exposées les spires ayant l'angle d'hélice le plus grand soient supérieurs aux efforts de torsion que subissent les spires ayant un angle d'hélice plus petit. Donc, la sollicitation de la matière des spires peut augmenter avec l'augmentation de l'angle d'hélice des spires. Cette sollicitation de la matière peut accessoirement être modifiée par un dimensionnement correspondant du diametre moyen, c'est a dire du diametre extérieur moyen des spires. Deux paramètres peuvent donc être utilises à cette fin, d'une part l'angle d'hélice des

spires et d'autre part le diamètre des spires.

Les ressorts héllcoidaux de compression selon l'invention peuvent avantageusement présenter une forme préalablement incurvee à 'état detendu. Une telle conformation est en particulier avantageuse pour les ressorts longs, car ainsi leur montage, c'est à dire leur

pose dans les logements correspondants est facilité.

Il peut être avantageux pour certaines applications qu'un ressort hélicoïdal de compression réalisé conformément à l'invention soit logé à l'intérieur d'un autre ressort hélicoidal de compression ou par contre entoure un tel ressort, Une telle disposition permet de former un accumulateur d'énergie qui soit constitué de deux ressorts helicoidaux de compression emboîtes axialement l'un dans l'autre. Il est judicieux, pour un tel accumulateur d'énergie, qu'au moins l'un des ressorts helicoidaux de compression comprenne des spires de diamètre extérieur different et/ou des spires ayant un angle

d'hélice différent.

Des ressorts hélicoidaux qui - en commençant et en finissant par une spire de grande diamètre - présentent en alternance un grand et un petit diamètre de spires peuvent par ailleurs être avantageux, l'axe de symétrie des

spires de grand et de petit diamètre n'étant pas le même -

donc les spires ne sont pas disposées concentriquement sur leur longueur axiale - mais au contraire les axes de symétrie des spires de grand et de petit diamètre sont décalés l'un par rapport à l'autre, de sorte que sur un côté de la circonférence des spires, celles qui ont un petit diamètre peuvent être insérées axialement, au moins partiellement. dans la circonference interieure des spires de grand diamètre et, sur l'autre côté, peuvent être disposées a la même hauteur radiale. De plus, la disposition de la clrconference des spires de petit diamètre peut avantageusement être orientee dans la direction de la circonférence extérieure d'un dispositif d'amortissement de vibrations de torsion de façon que la course maximale de compression radialement vers l'extérieur des ressorts puisse être équilibrée et que la capacite d'élasticité puisse être optimisée, les ressorts pouvant être suspendus dans les logements correspondants de manière qu'une torsion soit exclue, De tels ressorts peuvent avantageusement être utilisés dans de nombreuses autres applications, par exemple dans des dispositifs de débrayage sous forme de ressorts passant par un point d'équilibre instable, de ressorts de compensation et/ou de ressorts de

rappel et analogues.

L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemples nullement limitatifs en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe axiale d'un dispositif d'amortissement, la figure 2 est une coupe partielle selon la

ligne II--I de la figure 1.

les figures 3 et 4 représentent un mode de O20 realisation selon l'invention d'un accumulateur d'énergie destiné à être utilise dans un dispositif selon les figures 1 et 2, la figure 5 est un graphique de la force en fonction de la course d'un ressort selon l'invention, la figure 6 illustre une variante de réalisation d'un accumulateur d'énergie selon l'invention, la figure 7 illustre schématiquement un mode de réalisation selon l'invention d'un accumulateur d'énergie

placé dans un amortisseur de vibrations de torsion.

L'amortlsseur de vibrations de torsion que représentent partiellement les figures 1 et 2 forme un volant subdivise 1 qui comprend une première masse d'inertie ou masse primaire 2 se fixant à un arbre non rep-esente de sortie d'un moteur à combustion interne, ainsi qu'une deuxleme masse ou masse secondaire d'inertie 3. Un embrayage a friction est destine à être fixe à la deuxième masse d'inertie 2 avec interposition d'un disque d'embrayage qui peut être accouplé a un arbre d'entrée, non représente non plus, d'une boîte à vitesses ou qui peut en être dégage. Les masses d'inertie 2 et 3 sont montées rotatives l'une par rapport à l'autre au moyen d'un palier 4 qui, dans l'exemple représenté de réalisation, est dispose radialement à l'extérieur de trous 5 de passage de vis de fixation destinées au montage de la première masse d'inertie 2 sur l'arbre de sortie d'un moteur a combustion interne. Un dispositif d'amortissement 6 qui agit entre les deux masses d'inertie 2 et 3 comprend les accumulateurs d'énergie 7 dont au moins l'un est formé de ressorts hélicoidaux de compression 8, 9, Comme le montre en particulier la figure 2. le ressort hélicoidal de compression 9 est logé intégralement dans l'espace forme par les spires 8a du ressort 8 ou, en d'autres termes, les deux ressorts hélicoïdaux 8 et 9 sont emboîtes l'un dans l'autre sur la totalité de ieur longueur, Dans l'exemple représenté de réalisation, la distance angulaire couverte par la partie 10 du ressort hélicoïdal 9 qui est logée dans le ressort 8 ou la longueur 11 de cette partie 10, considérée dans la direction de la circonférence, est infer:eure a la longueur 12 du ressort extérieur 8. Il peut de plus être avantageux que le ressort 9 soit plus court que, le ressort extérieur 8 d'une distance qui est d'un ordre de grandeur compris entre 30 et 90 degrés, de préférence qui soit dans une plage comprise entre 45 et 70 degrés. La longueur ou l'angle de différence peut cependant

être aussi supérieur ou inférieur.

Les deux masses d'inertie 2 et 3 comportent des zones 14, 15 ainsi que 16 d'attaque de l'accumulateur d'énergie 7. Dans l'exemple représenté de réalisation, les zones d'attaque 14, 15 sont formées d'estampages réalises dans les pièces de tôle 17, 18 formant la première masse d'inerle 2 Les zones axiales d'attaque 16 prévues entre les zones d'attaque 14, 15 sont formees d'au moins un composant 20 en forme de flasque qui est relié a la masse d'inertie secondaire 3 par exemple par des rivets 19. Ce composant 20 sert d'element 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 radiaux ou de consoles 19 prévus sur la circonférence extérieure du moyen d'attaque 20 en forme de flasque. Le composant 17 réalise par déformation à froid d'une tôle sert à la fixation de la première masse d'inertie 2 ou de l'ensemble du volant subdivisé 1 à l'arbre de sortie d'un moteur à combustion interne. Le composant 17 est relié radialement à l'extérieur au composant 18 réalisé également en tôle. Les deux composants 17 et 18 forment un espace annulaire 21 qui comprend une zone toroidale 22. L'espace annulaire 21 ou la zone toroidale 22 peut être empli au moins partiellement d'un milieu visqueux tel que par exemple de la graisse. Les composants 17, 18 forment dans la directIon de la circonférence entre les zones d'attaque 14, 15 des renflements 23, 24 qui délimitent la zone toroidale 22 et logent les accumulateurs d'énergie 7 et les guident aussi bien en direction radiale qu'en direction axiale, Au moins les spires des ressorts 8 prennent appui, au moins lorsque le dispositif 1 tourne, contre les zones du composant 17 et/ou du composant 18 qui délimitent radialement à l'extérieur la zone toroidale 22. Une protection contre l'usure 25 qui est prévue dans l'exemple représenté de réalisation et contre laquelle au moins les ressorts 8 prennent appui radialement est formée d'au moins

une pièce intercalaire ou d'une garniture de tôle trempée.

La protection contre l'usure 25 se prolonge avantageusement dans la direction de la circonférence sur au moins la totalité de la longueur ou de la distance angulaire couverte par l'accumulateur d'énergie detendu 7. Il résulte de l'appui des spires d'au moins le ressort 8, qui est provoque par la force centrifuge, qu'un amortissement par frottement qui est fonction de la vitesse de rotation est g qenere entre ces spires et les composants qui frottent contre celles-cl lors d'une variation de la longueur ou de la compression de l'accumulateur d'énergie 7, c'est à dire

des ressorts helicoidaux 8.

Le composant 17 orienté radialement supporte radialement à l'intérieur une pièce intermédiaire ou un moyeu 26 qui loge ou qui supporte la bague intérieure du roulement à billes 4. La bague extérieure de ce dernier

supporte la masse d'inertie 3.

Comme le montre en particulier la figure 2, les zones d'attaque 16 de l'exemple représenté de réalisation couvrent une distance angulaire inférieure à celles des zones d'attaque 14, 15 qui positionnent l'accumulateur d'énergie 7 dans la direction de la circonférence, de sorte qu'une faible rotation relative des masses d'inertie 2 et 3 dans les deux sens est possible à partir de la position de s15 repos ou de la position initiale théorique représentée sur

la figure 2 sans que les ressorts agissent.

Les ressorts intérieurs 9 peuvent aussi être supprimés pour certaines applications dans le dispositif d'amortissement 1, de sorte que seuls les ressorts hélicoidaux 8 servant d'accumulateurs d'énergie subsistent entre la partie d'entrée et la partie de sortie du

dispositif d'amortissement.

Le ressort hélicoïdal 108 que représente la figure 3 et qui est destiné à être utilisé dans un amortisseur de vibrations de torsion tel que par exemple selon les figures 1 et 2 comprend de multiples spires 127 qui sont disposées entre les deux spires d'extrémité 128, 129 le long de l'axe 130 sur la longueur du ressort. Les spires 127 sont de deux types 130, 131 dont chacun diffère de celui qui le précède et de celui qui le suit par une différence du diamètre extérieur dans l'exemple représenté de la reallsatlon. Les spires 130 131 se succèdent donc suivant une période de 1-1, les spires 130 ayant le plus grand diamètre extér:eur 132 et les spires 131, le plus petit diametre exterieur 133. Les spires d'extrémité 128, 129 ont de preférence aussi le plus grand diamètre

extérieur 132.

I1 Il peut être avantageux pour certaines applications que plusieurs spires 130 de grand diamètre extérieur 132 soient présentes à la suite des spires d'extrémité 128, 129, par exemple deux, trois ou plus de telles spires 130 selon la caractéristique d'élasticité souhaitée ou selon l'utilisation prévue. Les spires 130, 131 ont au moins approximativement le même angle d'hélice sur la longueur du ressort 108, dans l'exemple représenté de réalisation, ainsi qu'au moins approximativement le même angle d'inclinaison 134 sur l'axe longitudinal 130 du ressort hélicoïdal 108. Il peut cependant aussi être avantageux que les spires 130, 131 aient des angles

d'hélice différents ou présentent un angle 134 différent.

Il peut de plus être avantageux que les spires 130 de grand diametre 132 aient un angle d'hélice 134 légèrement superieur a celui des spires 131 de diamètre plus petit 133, car ainsi les tensions maximales admissibles apparaissant dans ces spires peuvent être équilibrées ou optimisées. Bien que dans le ressort hélicoïdal 108 que représente la figure 3 les spires 130, 131 se succèdent périodiquement sur la totalité de la longueur, il peut être avantageux pour certaines applications qu'une telle disposition des spires 130, 131 n'existe que sur une partie ús de la longueur totale d'un ressort 108. Ainsl, par exemple, des spires différentes 130. 131 ne sont disposées que dans au moins une zone d'extrémite 135, 136 d'un ressort 108 et il peut être avantageux que de telles spires 130, 131

soient situées dans les deux zones d'extrémité 135. 136.

Ces zones d'extremîté 135, 136 peuvent de plus avoir la même longueur ou couvrir la même distance angulaire, mais elles peuvent aussi être dimensionnees différemment. Il peut aussi être avantageux pour certaines applications que de telles spires 130, 131 soient prévues dans une zone

3> lntermedlalre ou une zone centrale 13.

Les zones mentionnees 135 et/ou 136 et/ou 137 du

ressort peuvent être dimensionnées arbitrairement, compte-

tenu de l'effet souhaité et de l'utilisation particulière.

Par ailleurs, les spires 130, 131 peuvent être disposées en une séquence ou une période autre que celle que représente la figure 3. Ainsi, par exemple, une spire 131 de petit diamètre 133 peut faire suite à deux spires de grand diamètre 132, ce qui signifie aussi que deux spires 130 font suite à une spire 131. Il en résulterait ainsi une période de 2-1 ou de 1-2. Il est cependant possible aussi d'adopter des périodes quelconques X-Y. Il est toutefois avantageux qu'une spire 131 de petit diamètre extérieur 133 vienne toujours s'interposer entre deux spires 130 de grand diamètre extérieur 132. Cette dernière disposition n'est toutefois pas toujours nécessaire de

manière impérative.

Bien que les particularités décrites pour le ressort 108 selon la figure 3 puissent être aussi utilisées avantageusement pour des ressorts ayant au moins O20 approximativement un axe longitudinal de symétrie 130 qui est rectiligne, ces particularités sont très avantageuses en particulier pour les ressorts ayant déjà une forme

incurvee a l'état detendu (comme montré sur la figure 3).

Il resulte de la courbure que les spires 130, 131 du ressort 108 sont radialement a l'intérieur à une distance 138 qui est plus faible que la distance 139

existant radialement à l'extérieur.

Les spires 130, 131 sont enroulées par rapport à l'axe central ou a l'axe longitudinal théorique de symétrie 130 du ressort hélicoidal 108 de façon à être décalées radialement les unes par rapport aux autres et notamment, dans l'exemple représente de réalisation, sur la distance de la difference des deux diamètres 132, 133. Le décalage des spires 131 par rapport aux spires 130 est conçu dans le mode de reailsatlon du ressort selon la figure 3 de manière que par rapport au centre de courbure 140, les parties radialement extérieures 130a, 131a de ces spires se

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trouvent au moins à la même hauteur, c'est a dire à la même distance radiale du centre de courbure 140. Ceci signifie donc que les spires 131 sont décalées radialement sur la totalité de la distance correspondant à la différence entre

les deux diamètres 132, 133 par rapport aux spires 130.

Donc, les centres théoriques des spires annulaires 130 et des spires annulaires 131 sont également décalés sur cette distance de différence entre les diamètres 132, 133, Ceci signifie également que l'axe de symétrie longitudinal théorique passant par les spires 131 est décalé en conséquence par rapport à l'axe de symétrie longitudinal théorique passant par les spires 130. Il résulte de ce fait que les parties radialement intérieures 130b, 131b des spires sont également décalées sur la distance de la différence des diamètres 132, 133. Bien que le mode de réalisation décrit, dans lequel les spires 130, 131 sont décalees au moins approximativement sur la totalité de la distance de la différence entre leurs diamètres extérieurs 132, 133, soit particulèlerement avantageux pour la plupart o20 des applications (en particulier en cas d'utilisation de ressorts prealablement incurvés 108), le décalage entre les spires 130, 131 peut auss: être plus faible, c'est à dire que les centres fictifs des spires annulaires 130, 131 peuvent aussi se trouver a la même hauteur sur la longueur du ressort 108. Ceci signifile donc qu'elles sont disposées concentrlquement autour d'un axe de symétrie longitudinal commun 130, cet état ne pouvant exister que de manière ldéalisee ou ne pouvant représenter qu'une tendance en

raison des tolérances de fabrication.

Il est avantageux que la différence entre les diamètres des spires 132, 133 corresponde au maximum à la dimension radiale 141 du fil à ressort. de préférence en acier, formant les spires 130, 131. Lorsque le fil est de section ronde, ceci correspond au diamètre du fil. La 3> difference entre Les dilametres 132, 133 peut avantageusement être d'un ordre de grandeur de 3 à 15%, de préférence de l'ordre de grandeur de 4 a 6% du grand

diamètre 132.

Un ressort en particulier préalablement incurvé 108 qui est réalisé selon l'invention permet de réduire ou d'amortir, pour les ramener à une valeur admissible, les couples de surcharge (les couples d'impact) qui apparaissent dans le train de commande d'un véhicule automobile comprenant un moteur a combustion interne. Ceci est garanti par une génération spécifique d'un frottement entre les o10 spires 130, 131 ou par une déformation contrôlée entre ces spires 130, 131, de manière qui va être décrite plus en

détail en regard des figures 4 et 5.

La figure 4 représente les parties radialement intérieures 130b., 131b de spires 130, 131 et ces parties de spires sont notamment représentées d'une part en traits pleins et d'autre part schématiquement par des lignes brisees. La position en traits pleins des parties 130a, 131a de spires correspond à l'état de compression du ressort 108 dans lequel les spires 130, 131 commencent d'entrer en contact. Cet état correspond à la course de compression 142 du ressort 108 que représente la figure 5 ou a une rotation angulaire relative correspondante des deux éléments 2, 3 selon la figure 1. A cet état, les ns spires 130, 131 se touchent certes radialement a l'interieur, mais il existe entre les spires un intervalle qui est cunéiforme radialement vers l'extérieur. Ceci signifie donc que les parties exterieures 130a, 131a des

spires que représente la figure 3 ne se touchent pas.

o En cas de dépassement de l'angle de rotation ou de la course decompression 142. les spires 130, 131 peuvent être déplacees de maniere spécifique les unes par rapport aux autres en direction radiale ou peuvent être deformees notamment de manière que les spires de grand diametre 132 aient tendance a se deplacer vers l'interleur. donc vers le centre de courbure 140 et que les spires de petit diamètre 133 aient tendance à se déplacer radialement vers l'extérieur, donc a s'éloigner du centre de courbure 140. Ce déplacement entre les spires 130, 131 est représenté en lignes brisées sur la figure 4. Cette dernière montre qu'il résulte de ce déplacement des spires , 131 que les centres du fil des parties 130b de spires se déplacent radialement vers l'intérieur sur une distance 143, mais par contre que les centres des fils des parties 131b de spires ont tendance à se déplacer radialement vers l'extérieur sur une distance 144, de sorte qu'il en résulte un déplacement global correspondant à la somme des distances 143, 144 existant entre les spires 130, 131,

c'est à dire entre les parties 130b, 131b des spires.

La figure 4 montre par ailleurs que les spires présentes de part et d'autre d'une spire 131 se rapprochent l'une de l'autre par rapport à cette spire 131 sur une distance 145. La compression supplémentaire du ressort 108, c'est à dire la rotation relative entre les deux éléments 2 et 3, qui est rendue possible par le glissement des spires 130, 131, est représentée sur la I0 figure 5 par la distance, c'est à dire l'angle de rotation 146. Après que l'angle 146 a été parcouru, il existe entre les spires individuelles 130, 131 un appui qui empêche une

poursuite de la compression du ressort 108.

Le glissement spécifique des spires 130, 131 génère donc sur la course de déformation 146 du ressort 108 un frottement 147 ou une hystérésis due au frottement. Ce frottement supplementaire 147 peut être dimensionné par un choix correspondant de l'angle d'hélice des spires et de la

différence entre les diamètres 132 et 133 du fil.

Comme le montre par ailleurs la figure 5, il apparaît également dans la plage 146, à l'intérieur de laquelle les spires 130, 131 sont déplacées radialement les unes par rapport aux autres, une caractéristique supérieure d'elasticite selon la ligne 148. qui doit être attribuee au

supplément de deformation des spires 130, 131.

Comme le montre la surface comprise entre la ligne brisée 149 et la ligne 150 en traits mixtes qui est située au-dessous de la precédente, il apparaît également, dans les ressorts hélicoïdaux utilises jusqu'à présent, ayant le même diamètre extérieur pour toutes les spires, et sous l'effet d'une sollicitation mettant de tels ressorts spire contre spire, une certaine élévation de la caracteristique d'élasticité ainsi qu'un certain effet d'hystérésis en raison des déplacements entre les spires individuelles, toutefois ces effets sont bien inférieurs a ceux d'un ressort hélicoïdal réalisé conformément à l'invention et apportant une amélioration selon la surface hachurée 147, Un ressort héllcoidal 108 réalisé conformément à l'invention garantit donc, sur un angle de rotation 146 relativement grand.. un fort accroissement de la caractéristique d'élasticité conjointement avec une augmentation notable de l'amortissement par frottement, Àlnsi, de grandes quantités d'énergie peuvent être accumulées et être détruites en partie par frottement. Il est possible ainsi d'éviter de manière simple et bon marché o20 des surcharges par élimination ou par évitement d'excès de couples, de sorte que les composants transmettant le flux du couple de rotation peuvent être réalisés de manière à être en conséquence plus faibles ou peuvent être protégés contre une destruction, Les pointes de couple (également dénommées couples d'impact) qui peuvent apparaître à des états speciaux de marche (par exemple en cas de passage rapide à une vitesse inférieure ou à une vitesse supérieure, en présence d'états de résonance ou proches de la résonance) peuvent être amorties pour être ramenées à une valeur admissible en particulier avec l'utlisatlon de ressorts helicoidaux selon l'invention, conjointement avec un volant en plusieurs parties. Ces pointes de couple correspondent à un multiple du couple nominal de rotation du moteur. De > te' es pointes de couple peuvent atteindre une valeur dix fois plus grande ou même plus, que le couple nominal du moteur a combustion interne d'un véhicule, Ii convient encore de mentionner qu'avec les ressorts hélicoidaux connus, préalablement incurvés, ayant un diamètre constant de spire sur leur longueur, il se produit, en cas de sollicitations mettant un tel ressort spire contre spire, des contacts ponctuels ou linéaires radialement à l'intérieur entre spires individuelles et notamment dans la région des points les plus hauts (centre du fil). Il en résulte un équilibre instable, car il n'y a aucune régularité du déplacement radial relatif entre les spires individuelles. Ainsi, plusieurs spires successives peuvent par exemple se cabrer radialement vers l'extérieur ou radialement vers l'intérieur ou être refoulées de manière incontrôlée d'une part radialement vers l'intérieur et d'autre part radialement vers l'extérieur, ce qui provoque par places une surcharge du fil du ressort qui peut en provoquer la rupture. Au contraire, un contact et un déplacement spécifiques et contrôlés entre les spires , 131 se produisent avec un ressort hélicoidal 108 conforme a l'invention. Il en résulte un appui au moins approximativement regulier du couple de rotation agissant sur le ressort correspondant sur toutes les spires et en consequence les spires individuelles sont protégées contre

une surcharge.

Il convient encore de mentionner que, lorsque le dispositif 1 tourne, un frottement est genéré - par suite de la force centrifuge agissant alors sur les spires individuelles d'un ressort 108 - entre les spires 127 et la surface contre laquelle celles-ci prennent appui radialement et qui est formée dans l'exemple particulier par une protection 25 contre l'usure, ce frottement s'opposant a un déplacement des spires 127. Ainsi, la force necessaire à déplacer les spires individuelles 127 augmente à partir des zones d'extremite vers le milieu d'un ressort 108 et notamment parce que les résistances au deplacement des spires indivsduelles. qui sont generees par le frottement, s'additionnent. Ceci signifie donc par exemple que pour déformer elastiquement la sixième spire à partir d'une extremite du ressort, au moins la resistance au frottement des premières cinq spires doit également être surmontée, I résulte de ce fait que les spires individuelles 130, 131 ayant des diamètres extérieurs différents ne prennent pas appui simultanément les unes contre les autres. Ainsi, le glissement décrit en regard des figures 4 et 5 entre les spires individuelles 130, 131 est décalé dans le temps, c'est à dire s'effectue successivement sur la longueur du ressort. Le graphique que représente la figure 5 correspond donc à une sollicitation statique d'un ressort 108, donc à une sollicitation sans

effet de force centrifuge.

La figure 6 représente un ressort hélicoïdal 208 qui peut être utilisé en particuiler en accumulateur d'energie dans un amortisseur de vibrations de torsion, À la difference du ressort helicoidal 108 de la figure 3 qui est représenté en coupe, le ressort hélicoidal 108 est represente en vue en élevation de manière à permettre de mieux voir la disposition des spires 227 situées sur la longueur de l'axe 230 du ressort. Le ressort 208 comprend egalement deux spires d'extrémité dont une seule, 228, est représentéee Le ressort 208 qui est représenté est

symetrlque par rapport a l'axe 237.

Comme déjà décrit en regard des autres figures, les parties radialement extérieures 230a des spires génèrent un amortissement par frottement lors de la compression et de la détente du ressort 108 par suite de la force centrifuge agissant sur elles lorsqu'elles se trouvent en contact avec une surface d'appui. Cette surface d'appui est formée dans le dispositif d'amortissement, c'est a dire dans un volant selon les figures 1 et 2, par une pièce intercalaire 25 agissant en protection contre l'usure. Comme montre sur les figures 1 et 2, la charge exercee sur un ressort hélicoïdal de compression 8, 108, 208 est prodJute a partir ces extrémites 38. 39 ainsi que 128. 129 et 228 du ressort, aussi bien en régime de traction que sous poussée du dispositif correspondant d'amortissement. Il résulte du frottement mentionne plus haut. existant entre les spires individuelles d'un ressort helicoidal de compression et la surface radiale d'appui de ces spires, que le couple de rotation agissant, à partir des zones d'extrémité du ressort hélicoïdal, de spire a spire sur ces dernières et donc que la force de compression agissant sur ces spires subit une diminution ou est éliminée. Ceci signifie, dans le ressort 208 selon la figure 6, que le couple présent sur la spire centrale 24 du ressort est inférieur au couple agissant sur la spire d'extrémité 228. Ceci signifie donc que sur la vie utile d'un dispositif d'amortissement 1 équipé de ressorts hélicoïdaux de compression 8, 108, 208, les spires centrales de ressorts réalisées et disposées de cette l5 manière sont sollicitées statiquement et en particulier aussi dynamiquement considérablement moins que les spires d'extremite, Ce facteur est fondé sur le fait que les pointes de charges (couples d'impact) n'apparaissent que très rarement par rapport à la durée totale de service ou par rapport à la vie utile (à savoir par exemple lors d'un passage rapide a une vitesse inferieure et/ou à une vitesse supérieure de la boîte en présence d'états de résonance et/ou lorsque le pied glisse en libérant brusquement la pédale d'embrayage) et aussi par le fait que pendant la marche normale, le moteur ne fonctionne la plupart du temps que sous charge partielle. Ceci a pour conséquence que la charge et le nombre des changements de charge que les spires individuelles 227 doivent supporter pendant la vie utile du dispositif i ont tendance à diminuer vers le milieu du ressort 208. Ainsi, les spires presentes dans les zones d'extrémité d'un ressort 208 sont sollicitées le plus fréquemment et doivent être conçues pour présenter une résistance limite d'endurance aux tensions maximales qu'elles doivent supporter Etant donné que les spires presentes au milieu du ressort 208 sont moins sollicitées, elles peuvent être conçues pour des tensions moindres et éventuellement uniquement pour le nombre prévu de soli1citations, donc elles doivent resister uniquement à la fatigue. Ceci est assure par exemple dans le ressort 208 selon la figure 6 par le fait que les spires extérieures sont réalisées de manière à garantir une résistance limite d'endurance en présence de tensions maximales mettant ces spires les unes contre les autres. Pour obtenir ceci, les spires extérieures ont en conséquence un faible angle d'hélice. La spire centrale 24 et les spires voisines de cette dernière sont conques de manière que lorsque ces spires sont sollicitées de manière à être serrées les unes contre les autres, les tensions maximales apparaissant dans celles-ci soient plus grandes que dans les autres spires, ces spires présentes dans la partie centrale du ressort 208 pouvant être conçues pour un nombre suffisamment grand de

changements de charges, donc pour résister à la fatigue.

Le ressort 208 représenté sur la figure 6 est réalisé de manière qu'a l'état détendu, il existe entre la deuxeième spire pleine 227a et la spire portant la référence 1 une distance yl definie par l'angle d'hélice de la spire correspondante. A partir de la spire portant la référence 1 et dans le sens allant vers la spire portant la référence 24. _a distance y présente entre deux spires voisines 227 augmente suivant la formule mentionnée au-dessous de la figure 6. Ceci signifie que pour une distance yl de par exemp-e 1,2 mm et avec une augmentation constante de 0,05 mm de la distance séparant deux spires voisines 227 dans le sens allant vers le milieu du ressort 208, la distance y comprise entre les spires portant les références 23 et 24 a

la grandeur suivante y = 1,2 + (23 x 0,005) = 2,35 mm.

La conception selon l'invention du ressort 208 perme- aussi une reduction de la pente de la courbe caractéristique au moins sur une partie de la course maximale de compression ou de l'angle maximal de compression d'un ressort 208. Ceci s'obtient par une 3ô autor:satlon de tensions supérieures dans la part ie centrale du ressort 208 ou par une conception plus molle des spires présentes aux extrémités du ressort 208. La reduction de la pente de la courbe caracterisltique d'un ressort correspondant 208 peut être d'un ordre de grandeur d environ 10 a 15% par rapport à un ressort dont pratiquement toutes les spires ont un angle d'hélice constant. Par ailleurs, un ressort 208 conçu conformément à l'invention permet une progression de la courbe caractéristique, en particulier à l'extrémité de la course de compression d'un ressort 208. Ceci peut s'obtenir par le fait qu'à partir des spires d'extrémité 228 et lors de la compression du ressort 208, les spires individuelles sont mises hors service par le fait qu'elles parviennent les unes à la suite des autres en appui serré les unes contre les autres, ce qui doit être attribué en particulier au fait que les spires individuelles peuvent être conçues de l! manière à être de plus en plus molles à partir de la spire centrale 24 vers la spire d'extrémité 228. Cet effet se superpose a l'effet qui apparaît par suite du frottement

génère par les spires individuelles.

Bien que le ressort 208 selon la figure 6 puisse présenter une augmentation progressive de l'angle d'hélice des spires individuelles vers la spire centrale 24, cette variation de l'angle d'hélice peut aussi être produite par paliers. Ceci signifie donc qu'il peut y avoir plusieurs groupes de spires. les spires d'un tel groupe pouvant 2 presenter le même angle d'hélice, mais les groupes, des angles d'hélice différents. Mais il peut aussi exister une variation progressive de l'angle d'helice des spires au moins dans un groupe de celles-ci, comme décrit pour le ressort 208 de la figure 6, cet angle pouvant demeurer

constant dans un autre groupe de spires.

Il est par ailleurs possible, en particulier pour les ressorts courbes qui s'utilisent dans un dispositif d'amortissement 1, de prévoir à partir de l'une des parties d'extremité. c'est a dire d'une spire d'extremité, une progression de 'angqe d'he'lice entre spires individuelles qui solt différente de celle existant dans l'autre partie d'extrémité. c'est a dire à partir de l'autre spire _" d'extremlte, Il est ainsi possible de tenir compte de conditions différentes apparaissant en régime de traction et en regime de poussée. Ainsi, par exemple, les spires présentant le grand angle d'hélice et subissant les efforts maximaux de torsion les serrant les unes contre les autres peuvent être décalées vers le côté de poussée. car il faut couvrir des couples inférieurs sur ce côté. Il faut entendre par le côté poussée d'un ressort hélicoidal 208 le côté sur lequel le flux du couple est dirigé de la boîte à

vitesses vers le moteur.

Les spires 227, 227a décrites en regard de la figure 6 et présentant des angles d'hélice différents peuvent aussi s'utiliser de maniere particulièrement avantageuse pour un ressort selon la figure 3 et comprenant 1 des spires 130, 131 ayant des diamètres extérieurs différents. Il est possible ainsi d'améliorer encore l'aptitude d'amortissement d'un tel ressort, notamment par l'amortissement par frottement décrit en regard de la figure 3 et produit par la différence des diamètres

extérieurs 132, 133 des spires 130, 131.

La légère élévation de la pente de la courbe caractéristique qui peut eventuellement exister pour un ressort selon ia figure 3 par rapport à un ressort classique ayant un diamètre extérieur constant de spires peut être au moins compensee par utilisation d'un angle

d'hélice progressif du ressort selon la figure 6.

La figure 7 représente partiellement en coupe un amortisseur 301 de vibrations de torsion comprenant des dispositifs d'attaque 314, 316 d'une partie d'entrée ainsi que d'une partie de sortie de cet amortisseur 301, ces parties d'entree et de sortie pouvant tourner l'une par rapport a l'autre à l'encontre de la force des accumulateurs d'energie 308, 308'. La figure 7 représente de plus un accumulateur d'energie 308 sous forme comprimée et un accumulateur d'enerc-e 308' sous forme detendue - afin de mieux montrer les différences de ces accumulateurs attaqués de la même manière -, plusieurs, avantageusement deux à douze, de préférence quatre à huit accumulateurs d'énergie courts 308 étant répartis à peu près régulierement à la circonférence à l'intérieur de l'amortisseur de vibrations de torsion. Des spires de grand et de petit dlametre alternent dans la direction de la longueur du ressort 308 en débutant et en finissant avec des spires de grand diamètre 315, 315' les spires 331 de petit diamètre pouvant s'insérer au moins partiellement, axialement, dans les spires 315 de grand diamètre lorsque le ressort 308 est comprimé. Il est de plus avantageux que le diamètre extérieur des spires 331 solt réduit d'au moins une valeur correspondant à la moitié de l'épaisseur du fil du ressort 308 par rapport au diamètre extérieur des spires 315 et soit égal ou supérieur au diamètre extérieur des spires 315 qui est réduit d'une valeur correspondant a

l'épaisseur du fil.

L'orientation diamétrale des spires 315, 331 est de plus avantageusement telle que leurs centres fictifs soient decales radialement les uns par rapport aux autres et que les circonférences des spire soient disposées dans une plage angulaire à la même hauteur radiale et soient serrées les unes contre les autres en présence d'une compression suffisante et que les clrconferences des spires se trouvant dans la plage angulaire opposée puissent s'insérer les unes dans les autres par suite de la différence de leurs diamètres en présence d'une compression correspondante du ressort 308. Il en résulte un

agrandissement de la plage de travail du ressort 308.

Une autre optimisation de la plage de travail peut être produite par une sélection différente d'au moins une partie des angles d'hellce des spires afin de permettre de mettre en corrélation les constantes d'élasticité modifiées par suite de la différence du diamètre des spires 3i5, 331 et de plus les spires diamétralement plus grandes ou plus petites 331. 315 ou une partie de celles-ci peuvent présenter un plus grand angle d'hélice en fonction de

l'application particulière.

Il s'est révélé être avantageux de disposer le ressort 308 - par rapport à la position de montage dans un amortisseur 301 de vibrations de torsion de manière que sa plage angulaire dans laquelle les circonférences des spires sont à même hauteur radiale soit disposee radialement à l'intérieur, car lors d'une rotation relative des deux dispositifs d'attaque 314, 316, une course plus longue est parcourue radialement à l'extérieur, donc le ressort 308 est plus fortement comprimé. Pour empêcher le o10 ressort 308 de tourner, la première et/ou la dernière spire 315, 315' peut être fixée dans le dispositif correspondant d'attaque. Par ailleurs, les dispositifs d'attaque 314, 316 peuvent être conçus de manière que la région radialement extérieure comprime tout d'abord ou plus fortement les

ressorts 308.

Comme décrit en particulier en regard des figures 3 à 5, l'utilisation d'au moins un ressort hélicoidal selon l'invention, ayant des spires de diamètres différents, permet d'optimiser la caractéristique d'élasticité ou d'amortissement d'un tel ressort, c'est à dire de l'adapter a l'utilisation particulière. Ceci peut en particulier être garanti, comme décrit, par le fait qu'après que les spires du ressort, par exemple 108, sont entrées en appui ou en contact, un déplacement relatif contrôlé ou défini des "grandes" et "petites" spires, qui est produit par une sélection correspondante de la différence entre les diamètres de ces spires, se produise lors de la poursuite de la compression du ressort hélicoidal. Ce déplacement peut être produit par une conformation spécifique des différentes spires de façon que les spires de grand diamètre aient tendance à être refoulées radlalement vers l'exterieur et que les spires de petit dlametre aient tendance à être refoulées radialement vers l'intérieur, comme decrit en particulier en regard de la ficure 4. Ce déplacement des spires et l'agrandissement du diamètre extérieur du ressort qui se produit alors egalement, c'est à dire du diamètre des spires de grand diamètre, peut être utilise, par une adaptation correspondante des eléments entourant les ressorts correspondants, pour générer un amortissement accru ou auxiliaire par frottement. Il est possible par exemple de réaliser les canaux logeant les ressorts correspondants de manière qu'à la fin d'une déformation prédéterminée du diamètre extérieur des "grandes" spires, il se produise un contact entre ces dernières et les composants qui les entourent. Ceci peut s'obtenir par exemple dans un mode de réalisation selon la figure 1 par le fait que le diamètre de la partie toroidale 22 est dimensionné de manière a être faiblement supérieur au diamètre des grandes spires du ressort hélicoïdal qui y est logqe ou des ressorts hélicoidaux correspondants. Les surfaces délimitant la région toroidale 22 peuvent cependant aussi être réalisées de manière que la section formée par elles permette un appui spécifique, qui n'est que partiel, des spires, par exemple en trois points ou zones. Les lieux ou les zones d'appui prevus pour les spires peuvent de plus être équipées d'une protection contre l'usure ou être formées d'un composant résistant à l'usure, par exemple d'une piece intercalaire, En ce qui concerne un tel mode de réalisation, il convient de se reporter à la protection contre l'usure 25 et plusieurs de ces pèleces intercalaires peuvent être reparties à la

circonference des spires.

Selon une variante de réalisation, les zones toroidales 22 peuvent aussi être réalisées de manière qu'un contact entre spires de l'accumulateur d'énergie et surface de délimitation des zones toroldales ne puisse avoir lieu que sur une partie de la longueur des accumulateurs d'énergie, en particulier des ressorts hélicoïdaux qui y

sont logés.

La retenue radiale ou l'appui des spires des ressorts hélicoidaux et le frottement d'hystérésis ainsi > enere permettent de les proteger contre un excès de sollicitation, en particulier contre une déformation plastique de la matière formant les spires, ce qui permet de garantir un allongement de la vie utile dans la zone des surcharges et de plus de garantir de moindres pertes par fatigue. Par ailleurs, la courbe caractéristique d'amortissement de l'accumulateur d'énergie correspond reçoit en présence de couples élevés une composante supplémentaire de frottement ou une hystérésis de frottement qui est capable de détruire "l'énergqie d'impact". Cette composante s'obtient par le frottement des spires, en particulier des grandes spires, dans les zones des surfaces délimitant les canaux à ressorts. Cette hystéresis supplémentaire de frottement est générée au moins sur une partie de la course de déformation 146 representée sur la figure 5. Ce supplément d'amortissement par frottement ou cette hystérésis de frottement agrandit donc la surface 147 de la figure 5, cet agrandissement se produisant au moins sur une partie de la course de deformation 146 et notamment a partir de l'instant auquel les sp:res de l'accumulateur correspondant d'énergie sont serréees avec une force accrue contre les surfaces qui les rO entourent par suite des forces de déplacement ou d'écartement agissant sur elles. Une conformation selon l'invention permet aussi de limiter les efforts maximaux

apparaissant dans les spires du ressort.

Une corrélation prescrite entre le contour des !5 ressorts et la geométrle des composants qui les entourent permet aussi d'allonger la vie utile de ressorts ayant un axe de symétrie longitudinal qui est rectiligne. La corrélation du diamètre extérieur du ressort ou du diamètre extérieur des spires de grand diamètre avec le canal qui les loge ou avec le contour intérieur de la section du canal permet d'éviter un coudage ou une déformation intempestive du ressort sous l'effet de sollicitations elevées de surcharge. Une destruction d'énergie peut aussi s'obter.r avec de tels ressorts par contact de frottement entre spires et surfaces du canal qui les loge en présence

de solilcitatlons d'impact.

Le mode d'amortissement des ressorts hélicoïdaux réalises conformement a l'invention et comprenant des spires de diamètres différents peut être défini ou modifié de maniere spécifique par un choix correspondant de la difference entre le diamètre extérieur des "grandes" spires et le diametre exterieur des "petites" spires, Le mode d'amortissement du ressort hélicoidal correspondant est fonction de l'orientation ou de l'angle de la tangente dans la région des points de contact entre les spires de diamètres différents. Dans les ressorts hélicoïdaux dont toutes les spires ont le même diamètre extérieur, la tangente est pratiquement perpendiculaire à l'axe longitudinal du ressort lorsque ces spires sont serrées les unes contre les autres. Cet angle diminue - par rapport à l'axe longitudinal du ressort - avec l'augmentation de la différence de diamètre entre les spires de grand diamètre et les spires de petit dlametre. L'angle de La tangente varie aussi dans la zone des points de contact entre spires individuelles en raison du mouvement ou du déplacement no radial prescrit entre les grandes spires et les petites spires. Àvec une faible différence de diamètre entre les spires de grand diamètre et les spires de petit diamètre, l'amortissement produit par le frottement des spires ne débute qu'en présence de forts couples d'impact, car avec une telle conception du ressort, l'angle que la tangente inscrit avec l'axe longitudinal du ressort est relativement

grand dans les zones des points de contact des spires.

La genération décrite d'une hystérésis spécifique de frottement entre spires d'un ressort hélicoïdal et les composants entourant ce dernier peut aussi être utllisee avantageusement pour les ressorts hélicoidaux dans lesquels les spires de grand diamètre et les spires de petit diamètre ont pratiquement un axe longitudinal commun, donc

sont disposées pratiquement coaxlalement.

En presence d'une grande différence de diametre entre grandes spires et petites spires, la caractéristique d'amortissement générée par le glissement des spires les une sur les autres présente un début en faible pente ou en pente plus douce et notamment parce que l'angle des tangentes passant par les points de contact des spires est en plus faible pente ou forme un faible angle avec l'axe longitudinal du ressort. Il en résulte de grandes forces radiales exercées sur les spires. Si nécessaire, la caractéristique particulière peut être dimensionnée de manière spécifique par la différence de diamètre entre les grandes spires et les petites spires. Un autre paramètre de la caracterlstique voulue d'amortissement de l'accumulateur d'énergie correspondant est le diamètre ou la forme du

contour extérieur du fil a ressort formant les spires.

Pour allonger la vie utile des ressorts décrits plus haut ou pour empêcher une rupture des spires d'extrémité de ces ressorts, il est avantageux de réaliser

ces spires d'extremité selon DE-OS 42 29 416. Pour amellorer encore la résistance des ressorts decrits plus haut lorsque

les spires sont serrées les unes contre les autres ou pour en améliorer la résistance limite d'endurance, il est avantageux qu'ils aient une section de fil réalise selon DE-OS 44 06 826 et/ou de les réaliser selon un procedé decrit dans ce document pour la génération

d'une telle section transversale.

Les ressorts décrits en regard des figures peuvent aussi etre réalisés à l'aide d'un fil à ressort n'ayant pas une section ronde, par exemple ayant une section ovale ou elliptique. L'utilisation de fils ayant de telles sections permet d'optimiser encore davantage les conditions dans Lesquelles les tension apparaissent dans

les spires des ressorts.

Un procedé dit de cambrage à chaud. donc un procédé au cours duquel le fil du ressort à enrouler est chauffé, convient de manière particulièrement avantageuse à la réalization de tessot heilcoidaux de compression selon l'invention. A la fin de l'enroulement, ces ressorts peuvent éventueilement être soumis au moins a un autre

traitement thermique ou à un autre usinage mécanique.

Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications aux modes de réalisation décrits et

représentés sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (17)

REVENDI CATIONS

1 Ressort hélicoïdal de compression en fil d'acier comprenant plusieurs spires dlsposees sur sa longueur, le ressort pouvant être comprimé de manière à être mis spire contre spire, caractérisé en ce que le ressort helicoïdal comprend entre ses deux spires d'extrémité au moins deux types de spires ayant des diamètres extérieurs différents, a savoir un premier grand diamètre extérieur et un deuxième diamètre extérieur plus petit, ces types de spires d'une part se succédant dans la direction de la longueur du ressort suivant un motif déterminé et d'autre part étant enroulés de manière que le ressort comprenne des zones diamétralement opposées de spires qul. considérées en direction radiale par rapport à la direction de la longueur du ressort, se trouvent sur un côté au moins approximativement à la même hauteur, mais par contre que les zones diamétralement opposées des deux types de spires soient décalées au moins approximativement sur la distance correspondant à la différence de leurs diamètres extérieurs.

2. Ressort hélicoïdal de compression comprenant de multiples spires disposées sur sa longueur, le ressort pouvant être comprimé de manière à être mis spire contre spire, caracterlse en ce que le ressort comprend entre ses deux spires d'extrémité des spires ayant des angles d'hélice différents, l'angle d'hélice le plus grand de spires étant place de manière à être le plus éloigné des

spires d'extrémité.

3 Ressort hélicoïdal de compression selon la revendicat:on 2. caractérise en ce qu'il est réalise en fil

d'acier à ressort.

4. Ressort hélicoïdal de compression selon l'une

ou l'autre des revendications 2 et 3, caractérise en ce que

le ressort comprend à partir de chacune des spires d'extremite une Zone dont les spires présentent un angie d'hélice qui augmente avec l'accroissement de la distance à la spire correspondante d'extrémité,

5. Ressort héliicoidal de compression selon l'une

quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce

qu'il comporte dans la partie centrale le plus grand angle d'hélice de spire et l'angle d'hélice des spires diminue au moins sur une partie de la longueur existante vers les

spires d'extrémité.

6. Ressort hélicoidal de compression selon l'une

quelconque des revendications 2 a 5, caractérisé en ce que,

lorsque le ressort est sollicité de manière à être mis spire contre spire, les efforts de torsion présents dans les spires ayant l'angle d'hélice maximal sont supérieurs à ceux auxquels les spires ayant un angle d'hélice plus petit

sont soumises.

7. Ressort hélicoidal de compression selon l'une

quelconque des revendications précédentes, caractérisé en

ce qu'il présente une forme courbe à l'état détendu.

8. Ressort hellcoidal de compression selon la revendication 1, caractérise en ce qu'il comprend entre ses spires d'extrémite une reqlon comprenant des spires ayant des angles d'hélice différents, la spire ou les spires ayant l'angle d'hélice le plus grand étant éloignée(s) au

maximum des spires d'extremlté.

9. Ressort hélicoidal de compression selon l'une

quelconque des revendications précédentes, caractérisé en

ce que les diamètres exterleurs des au moins deux types de spires diffèrent au maximum d'une valeur correspondant à la dimension radiale du fil par rapport à la longueur du ressort.

10. Ressort hélicoidal de compression selon l'une

quelconque des revendications précedentes, caractérisé en

ce que les diamètres extérieurs des au moins deux types de spires sont en corrélation l'un avec l'autre de manière que les zones des spires décalées radialement les unes par rapport aux autres sur la - onaueur du ressort se

chevauchent radlalement.

11. Ressort héllcoidal de compression selon la revendication 10, caractérise en ce que le décalage entre les zones des spires qui se chevauchent radialement est dimensionne de manière qu'avant que le ressort ait atteint la longueur spire contre spire, les zones décalées entrent en contact et ensuite génèrent un frottement par glissement des zones des spires qui sont en contact jusqu'a ce que la

longueur spire contre spire soit atteinte.

12, Ressort héllcoidal de compression selon l'une

ou l'autre des revendications 10 et 11, caractérisé en ce

que les spires ayant des diamètres différents sont o10 déplacées les unes par rapport aux autres en direction radiale par rapport à la direction de la longueur du ressort avant que la longueur spire contre spire soit atteinte,

13. Ressort hélicoïdal de compression selon la revendication 12, caractérisé en ce que le déplacement radial relatif des spires ayant des diamètres différents génère une déformation élastique des spires qui provoque

une modification de la caractéristique d'elasticité.

14, Amortisseur de vibrations de torsion, comprenant au moins deux composants pouvant subir une rotation relative à l'encontre de la résistance d'au moins un accumulateur d'énergie comprenant des spires de ressort disposées le long de son axe longitudinal, lesdits composants comportant des zones d'attaque provoquant la compression de l'accumulateur d'énergie, caractérise en ce que l'accumulateur d'énergie consiste en au moins un ressort hélicoidal de compression selon l'une ou l'autre

des revendications 1 et 2.

15. Amortisseur de vibrations de torsion, selon la revendication 14, caractérise en ce que les ressorts hélicoidaux de compression sont réalisés selon l'une

quelconque des revendications 3 a 13.

16, Amortisseur de vibrations de torsion, selon

l'une ou l'autre des revendications 14 et 15, caracterlse

en ce que l'un des composants pouvant subir une rotation relative forme une chambre annulaire dans laquelle le ressort hélicoidal de compression est guidé aussi bien en direction radiale qu'en direction axiale. le ressort portant sous l'effet de la force centrifuge contre une zone d'appui le chevauchant radialement à l'extérieur, au moins

lorsque l'amortisseur de vibrations de torsion tourne.

17. Amortisseur de vibrations de torsion, selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'appui radial se produit directement sur les spires du ressort hélicoidal

de compression.