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BR102014016780A2 - volante bi-massa com meios de amortecimento - Google Patents

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Abstract

volante bi-massa compacto com meios de amortecimento. a invenção se refere a um volante bi-massa compacto (1) para veículo automotivo, incluindo: - um volante de inércia primário (2), destinado a ser fixado na extremidade de um virabrequim, e um volante de inércia secundário (3), móveis em rotação um relação ao outro em torno de um eixo de rotação x; - meios de amortecimento para transmitir um torque e amortecer os aciclismos de rotação entre os volantes de inércia primário (2) e secundário (3), tais meios de amortecimento incluído meios de atrito (24, 25, 26) dispostos para exercer um torque resistente de atrito entre os volantes de inércia primário (2) e secundário (3) quando de um desvio angular entre tais volantes de inércia primário (2) e secundário (3); tal volante bi-massa compacto (1) sendo caracterizado pelo fato de que os meios de amortecimento incluem uma tira elástica (17a, 17b), solidária em rotação com um de tais volantes de inércia primário (2) e secundário (3), e que possui uma superfície de came (20); e em que o amortecedor inclui um seguidor de came (21), portado pelo outro dos volantes de inércia primário (2) e secundário (3), e disposto para cooperar com tal superfície de came (20); tal superfície de came estando disposta de tal modo que, para um desvio angular entre o volante de inércia primário (2) e o volante de inércia secundário (3) em relação a uma posição angular de repouso, o seguidor de came (21) exerce um esforço de flexão sobre a tira elástica (17a, 17b), produzindo uma força de reação apta a trazer tais volantes de inércia primário (2) e secundário (3) para tal posição angular de repouso.

Description

“VOLANTE Bl-MASSA COMPACTO COM MEIOS DE AMORTECIMENTO” CAMPO TÉCNICO DA INVENÇÃO [0001] A invenção se refere ao campo das transmissões para veículo automotivo e se refere, mais particularmente, a um volante bi-massa compacto.
ESTADO DA TÉCNICA [0002] Os volantes bi-massa compactos (DFC) incluem um volante de inércia primário e um volante de inércia secundário coaxiais, móveis em rotação um em relação a outro com o auxílio de um mancai tal como um rolamento por bilhas. O volante de inércia primário é destinado a ser fixado ao virabrequim de um motor a combustão. O volante de inércia secundário forma geralmente um plano de reação destinado a cooperar com um disco de fricção de uma embreagem. O volante primário e o volante secundário são acoplados em rotação por meios de amortecimento que permitem transmitir um torque e amortecer os aciclismos de rotação. Os meios de amortecimento são tipicamente molas helicoidais, dobradas, dispostas, de forma circunferência!, em uma câmara anular, impermeável, que é formada no volante primário e preenchida com um agente de lubrificação. As molas helicoidais são apoiadas em suas extremidades sobre protuberâncias das paredes laterais da câmara anular e sobre as abas radiais de um véu anular fixado por rebites ao volante secundário. Assim, toda rotação de um de tais volantes em relação ao outro provoca uma compressão das molas em um sentido ou em outro, o que exerce uma força de retorno capaz de trazer tais elementos de volta para uma posição angular relativa de repouso. [0003] A rigidez de um amortecedor como este é determinada em função do número de molas helicoidais que o compõem, da rigidez intrínseca das molas e do diâmetro de implantação das molas. A escolha da rigidez de tais amortecedores de torção resulta em um compromisso entre a eficácia de filtragem dos aciclismos que aumenta quando a rigidez diminui e a capacidade de transmitir o torque motor máximo sem, no entanto, que as espiras das molas venham a pressionar-se umas contra as outras, o que necessita de uma rigidez suficiente. [0004] A fim de melhorar o desempenho de filtragem das vibrações de baixo torque, é conhecida a prática de projetar amortecedores de torção cuja curva característica do torque transmitido em função do desvio angular apresenta diversas inclinações. Assim, com torque baixo, a rigidez do amortecedor é menor, enquanto, conforme se aproxima do torque motor máximo a ser transmitido, a rigidez do amortecedor de torção é mais significativa. No entanto, as regiões de troca de rigidez provocam descontinuidades e choques que pioram a qualidade do amortecimento dos aciclismos. [0005] Ainda, estando as molas helicoidais dispostas de forma circunferencial, estas são extremamente sensíveis à força centrífuga. Ainda, o volante primário retém radialmente as molas a fim de evitar sua ejeção. No entanto, tais meios de retenção radial introduzem atritos parasitários que afetam a função de amortecimento, bloqueando as molas, quando a velocidade de rotação é muito significativa. É certamente esperado diminuir o efeito de tais atritos parasitários, projetando geometrias complexas, tratamentos de superfície ou a introdução de lubrificante. No entanto, tais medidas complexificam a fabricação de volantes bi-massa compactos e não são, portanto, totalmente satisfatórias. [0006] Ainda, o volume permitido às molas helicoidais sendo limitado, o desvio angular entre os volantes de inércia primária e secundária é limitado, de tal forma que as molas helicoidais apresentam uma rigidez relativamente significativa para uma filtragem ótima dos aciclismos. [0007] Enfim, as molas helicoidais são relativamente volumosas na direção axial de tal forma que, para um volume axial dado, as dimensões axiais dos volantes, primário e secundário, são por vezes subdimensionadas. Tais subdimensionamentos ocasionam problemas de sustentação mecânica e dificuldades a evacuar as calorias geradas pelo atrito de um disco de embreagem contra o volante de inércia secundário. [0008] Assim, os volantes bi-massa compactos com molas helicoidais não são totalmente satisfatórios.

Claims (17)

1. Volante bi-massa compacto (1) para veículo automotivo, incluindo: - um volante de inércia primário (2), destinado a ser fixado na extremidade de um virabrequim, e um volante de inércia secundário (3), móveis em rotação um em relação ao outro em torno de um eixo de rotação X; - meios de amortecimento para transmitir um torque e amortecer os aciclismos de rotação entre os volantes de inércia primário (2) e secundário (3), tais meios de amortecimento compreendendo membros de atrito (24, 25, 26; 32, 33, 34) dispostos para exercer um torque resistente de atrito entre os volantes de inércia primário (2) e secundário (3) quando de um desvio angular entre tais volantes de inércia primário (2) e secundário (3); taí volante bi-massa compacto (1) sendo caracterizado pelo fato de que os meios de amortecimento incluem uma tira elástica (17a, 17b, 17c, 17d), solidária em rotação com um de tais volantes de inércia primário (2) e secundário (3), e que possui uma superfície de carne (20); e em que o amortecedor compreende um seguidor de carne (21), portado pelo outro dos volantes de inércia primário (2) e secundário (3), e disposto para cooperar com tal superfície de carne (20); tal superfície de carne estando disposta de tal modo que, para um desvio angular entre o volante de inércia primário (2) e o volante de inércia secundário (3) em relação a uma posição angular de repouso, o seguidor de carne (21) exerce um esforço de flexão sobre a tira elástica (17a, 17b, 17c, 17d), produzindo uma força de reação apta a trazer tais volantes de inércia primário (2) e secundário (3) para tal posição angular de repouso.
2. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o seguidor de carne é um rolo (21) montado móvel em rotação sobre o outro de tais volantes de inércia primário (2) e secundário (3).
3. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o rolo (21) é montado móvel em rotação sobre o outro dos volantes de inércia primário (2) e secundário (3) por meio de um mancai de rolamento.
4. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que inclui uma segunda tira elástica (17a, 17b, 17c, 17d) que possui uma superfície de carne (20) e um segundo seguidor de carne (21) disposto para cooperar com a superfície de came (20) de tal segunda tira elástica (17a, 17b, 17c, 17d), a primeira e segunda tiras elásticas (17a, 17b, 17c, 17d) estando simétricas em relação ao eixo de rotação X.
5. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a primeira e segunda tiras elásticas (17a, 17b, 17c, 17d) são portadas por um corpo anular.
6. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a primeira e segunda tiras elásticas (17a, 17b) são solidárias a um de tais volantes de inércia primário (2) e secundário (3) de forma independente.
7. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que inclui uma terceira e uma quarta tiras elásticas (17a, 17b, 17c, 17d) que possuem uma superfície de came (20) e um terceiro e um quarto seguidores de came (21) dispostos para cooperar respectivamente com a superfície de came (20) da terceira e da quarta tiras elásticas.
8. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a terceira e a quarta tiras elásticas (17a, 17b, 17c, 17d) são portadas por um segundo corpo anular (18) e são simétricas em relação ao eixo de rotação X, o segundo corpo anular (18) estando deslocado axialmente ao longo do eixo X em relação ao primeiro corpo anular (18).
9. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a terceira e a quarta tiras elásticas (17a, 17b, 17c, 17d) são deslocadas angularmente em 90° em relação à primeira e à segunda tiras elásticas (17a, 17b, 17c, 17d).
10. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o seguidor de came (21) é disposto radialmente no exterior da tira elástica (17a, 17b, 17c, 17d).
11. Votante bi-massa compacto (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a superfície de came (20) é formada em uma extremidade livre da tira elástica (17a, 17b, 17c, 17d).
12. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a tira elástica (17a, 17b, 17c, 17d) compreende uma porção curva, que se estende de forma circunferencial, na extremidade livre da qual é formada a superfície de came (20).
13. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a tira elástica (17a, 17b, 17c, 17d) é portada por um corpo anular (18) que é fixado no volante de inércia primário (2), o seguidor de came (21) sendo portado por uma haste (22) que se estende entre o volante de inércia secundário (3) e um véu (23), o volante de inércia secundário (3) e o véu (23) se estendendo de um lado a outro de tal corpo anular (18).
14. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o volante primário (2) compreende um cubo (5) radialmente interno que sustenta um mancai de centralização (4) do volante de inércia secundário (3) sobre o volante de inércia primário (2) e uma porção anular (6) que apresenta orifícios de passagem de parafuso (9) de fixação de tal volante bi-massa compacto (1) na extremidade do virabrequim de um motor, se estendendo radialmente para além do mancai de centralização (4), o corpo anular (18) de suporte da tira elástica (17a, 17b, 17c, 17d) possuindo orifícios (19) de passagem de tais parafusos de fixação (9) do volante bi-massa compacto (1) na extremidade do virabrequim.
15. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a tira elástica (17a, 17b, 17c, 17d) é portada por um corpo anular (18) solidário ao volante secundário (3), o volante primário (2) compreendendo um cubo (5) radialmente interno, suportando um mancai de rolamento (5) de centralização do volante de inércia secundário (3) em relação ao volante de inércia primário (2), o mancai de rolamento (5) compreendendo um anel interno que coopera com o cubo (5) radialmente interno e um anel externo contido entre o corpo anular (18) de suporte da tira elástica (17a, 17b, 17c, 17d) e o volante de inércia secundário (3).
16. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que os membros de atrito compreendem uma primeira arruela de atrito (24, 32) apta a ser acionada em rotação por um dos volantes de inércia primário (2) e secundário (3) e uma segunda arruela de atrito (25, 34) apta a ser acionada em rotação pelo outro dos volantes de inércia primário (2) e secundário (3), e uma arruela elástica (24, 32) do tipo “Belleville” disposta de modo a exercer um esforço de impulso da primeira arruela de atrito (24, 32) contra a segunda arruela de atrito (25, 34).
17. Volante bi-massa compacto (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que compreende batentes (36, 37) de fim de curso aptos a limitar o desvio angular relativo entre os volantes de inércia primário (2) e secundário (3).
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