Brevet FR2361577A1 — publié le 19780310

La présente invention concerne d'une manière générale les dispositifs amortisseurs de torsion qui comportent deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre, dans les limites d'un secteur de débattement angulaire déterminé, à savoir, une partie comportant un voile et une autre partie comportant deux rondelles de guidage disposées de part et d'autre dudit voile et reliées l'une à l'autre par des entretoises paral vêles à l'axe de l'ensemble, et une pluralité de ressorts circonférentiellement interposés entre lesdites parties pour leur couplage en rotation. Elle vise plus particulièrement, mais non exclusivement, le cas où un tel dispositif amortisseur de torsion constitue une friction d'embrayage, dite à moyeu amortisseur, notamment pour véhicule automobile. Ainsi qu'on le sait, s'agissant d'une telle friction dtem- brayage, l'une des parties rotatives qui la constituent est porteuse d'un disque de friction, qui est muni de garnitures de frottement à sa périphérie, sur chacune de ses faces, et qui est ains adapté à être serré entre deux éléments solidaires en rotation dt un arbre, en pratique d'un arbre menant1 tandis que l'autre desdites parties est solidaire d1un moyeu, qui est adapté à Autre engagé sur un autre arbre, en pratique un arbre mené. Une telle friction d'embrayage permet d'assurer une transmission régulée d'un couple de rotation entre celle de ses parties constitutives qui est calée en rotation sur un arbre menant et celle de ses parties constitutives qui est calée en rotation sur un arbre mené, c'est-à-dire de filtrer les vibrations, notamment sonores, susceptibles de prendre par ailleurs naissance tout au long de la channe cinématique sur laquelle ces arbres menant et mené sont interposés. Il est connu d'insérer entre les deux parties coaxiales constitutives d'une telle friction d'embrayage des moyens de frottement propres à introduire un effet d"hystérésis dans les caractéristiques de fonctionnement de celle-ci ; cet effet d' hystérésis se traduit par une différence, pour un même angle de débattement entre les deux parties coaxiales constitutives de la friction, entre la valeur du couple transmis entre ces parties lors d'un premier sens d'évolution dudit débattement, communément dit sens direct, et la valeur de ce couple lors du sens inverse d'évolution de ce débattement, communément dit sens rétro. Il s'avère en effet que pour certaines applications un tel effet d'hystérésis est susceptible de contribuer à une limitation des vibrations et du bruit émis par l'ensemble des organes rotatifs associés à la channe cinématique à laquelle appartieVnent les arbres menant et mené entre lesquels est insérée la friction d'embrayage concernée, au moins à certains régimes de rotation dudit ensemble. Suivant les caractéristiques de fonctionnement à obtenir, une partie au moins des moyens de frottement en question peuvent n'intervenir que pour une portion seulement du secteur de débattement angulaire entre les deux parties coaxiales constitutives de la friction d'embrayage concernée. Quoi qu'il en soit, dans les frictions d'embrayage de ce type, les moyens de frottement en question sont usuellement cons titués par des rondelles de friction insérées axialement entre le voile et l'une et/ou l'autre des rondelles de guidage, à la périphérie interne de celle-ci. Il en résulte que la structure interne d'une telle friction d'embrayage se trouve conditionnée par les rondelles de friction qu'elle comporte, et que les caractéristiques d'hystérésis qu' elle présente sont liées à ces rondelles de friction. Or, pour certaines applications particulières, il est souhaitable de pouvoir adapter les caractéristiques d'hystérésis d'une telle friction aux raideurs des ressorts qu'elle comporte, ces raideurs étant elles-mêmes susceptibles d'être choisies en fonction des conditions d'utilisation de cette friction dans une telle application. Pour les raisons exposées ci-dessus, une telle adaptation s'avère en pratique à ce jour difficile, voire même impossible. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant de surmonter cette difficulté. De manière pluspréclse, elle a pour objet un dispositif amortisseur de torsion, et en particulier une friction d'embrayage, du genre comportant deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre, dans les limites d'un secteur de débattement angulaire déterminé, à savoir une partie comportant un voile et une autre partie comportant deux rondelles de guidage disposées de part et d'autre dudit voile de moyeu et reliées 1' une à l'autre par des entretoises, une pluralité de ressorts circonférentiellement interposés entre lesdites parties, et des moyens de frottement aptes à intervenir entre lesdites parties pour une portion au moins dudit secteur de débattement angulaire, ce dispositif étant d'une manière générale caractérisé en ce que lesdits moyens de frottement comportent au moins un patin de frottement disposé axialement entre lesdites parties et établi circonférentiellement entre deux des ressorts interposés entre celles-ci, ledit patin de frottement étant monté coulissant circonférentiellement sur une première desdites parties tandis que des moyens d'entraînement débrayables a' jeu sont prévus entre lui et la deuxième desdites parties, pour son entrainement circonférentiel le long de la première desdites parties. Ainsi qu'il est aisé de le comprendre, un tel patin de frottement peut ou non, au gré des nécessités, équiper un dispositif amortisseur de torsion du type de celui pour lequel il a été réalisé, et donc une friction d'embrayage constituée par un tel dispositif, meme s'il s'agit d'une friction d'embrayage préexistante, sans que la structure axiale interne de cette friction s'en trouve sensiblement modifiée. Il est donc avantageusement possible, suivant l'invention, de moduler à la demande les caractéristiques d'hystérésis d'un tel dispositif, et donc d'une telle friction1 en dotant celui-ci d'un ou plusieurs patins de frottement suivant l'invention, ou, autrement dit, de réaliser, avec un nombre réduit de constituants de base de même type, des dispositifs amortisseurs de torsion, et donc des frictions d'embrayage, présentant des caractéristiques d'hystérésis différentes spécifiquement adaptées à leur application propre. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, å titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue partielle en élévation d'une friction d'embrayage à moyeu amortisseur suivant l'invention la figure 2 est une vue en coupe axiale de cette friction d'embrayage, suivant la ligne brisée II-II de la figure 1 la figure 3 est une vue isolée d'un des patins de frottement que comporte cette friction d'embrayage, suivant la ligne III-III de la figure 2 la figure 4 est, à échelle supérieure, une vue partielle en coupe circonférentielle, développée à plat, de cette friction d'embrayage, suivant la ligne IV-IV de la figure I les figures 5A,5B sont des vues analogues a' celle de la figure 4 ét illustrent le fonctionnement de la friction d'embrayage suivant l'invention la figure 6 est, à échelle différente, une vue en coupe axiale partielle analogue à celle de la figure 2, pour une variante de réalisation de l'invention. Ces figures illustrent l'application de l'invention à une friction d'embrayage à moyeu amortisseur. Dans l'exemple de réalisation représenté, cette friction d'embrayage comporte d'une manière générale un moyeu 10 muni à sa périphérie interne de cannelures il pour son accouplement en rotation à un quelconque arbre et porteur radialement, à sa périphérie externe, d'un voile de moyeu 12, deux rondelles dé guidage 13 disposées de part et d'autre du voile de moyeu 12 et reliées l'une à l'autre par des entretoises 14, suivant des modalités décrites ci-après, un disque de friction 18 solidaire de l'une des rondelles de guidage 13 et porteur, à sa périphérie, et sur chacune de ses faces, de garnitures de friction 19, et des moyens élastiques établis circonférentiellement entre les rondelles de guidage 13 et le voile de moyeu 12. De manière connue en soi, ces moyens élastiques sont constitués par deux jeux de ressorts 20A,20B, au nombre de deux pour les ressorts 20A et de quatre pour les ressorts 203 disposés tangentiellement dans des logements formés pour partie par des fenê- tres 21A,21B ménagées à cet effet dans le voile de moyeu 12 et pour partie par des fenetres 22A,22B ménagées également à cet effet dans les rondelles de guidage 13. Dans l'exemple représenté, les. deux ressorts 20A, sont montés en opposition l'un par rapport à l'autre et, par leurs extrémités, sont, pour la position de repos de la friction d'embrayage, au contact du voile de moyeu 12 par l'une desdites extrémités, et au contact des rondelles de guidage 13, par autre desdites extrémités. Au contraire, les ressorts 20B sont, pour la position de repos de la friction, au contact, par leurs extrémités, des seules rondelles de guidage 13, les fenêtres correspondantes 21B du voile de moyeu 12 ayant un développement circonférentiel supérieur à celui des fenêtres correspondantes 223 des rondelles de guidage 13 et débordant circonférentiellement d'un jeu J de part et d'autre de celles-ci. Dans l'exemple représenté, les entretoises 14 reliant 1' une a' l'autre les rondelles de guidage 13 sont des entretoises plates, c'est-à-dire des entretoises dont la section transversale de la partie courante entre lesdites rondelles de guidage, est globalement rectangulaire et est allongée tangentiellement vis A-vis de la circonférence correspondantede ces rondelles de guidage. Dans l'exemple représenté, le diamètre de cette circonférence est inférieur à celui de la circonférence sur laquelle se trouve par ailleurs les ressorts 20A,20B, et les entretoises 14 traversent le voile de moyeu 12 à la faveur de prolongements radiaux des fenêtres 21A, 21B de ce moyeu dans lesquelles sont logés lesdits ressorts. Ces entretoises 14 traversent en outre des passages des rondelles de guidage 13 et sont serties au-delà de celles-ci. Lorsque le disque de friction 18 est entrainé en rotation, dans le sens de la flèche F de la figure 1, le voile de moyeu 12 n'est d'abord sollicité en rotation que par l'intermédiaire d'un seul des ressorts 20A qui se comprime, l'autre se détendant, jusqu'à absorption, pour le sens de rotation considéré, du jeu circonférentiel J existant entre les fenêtres 21B et 223 servant de logement aux ressorts 20B. Après absorption de ce jeu circonférentiel J, les effets des ressorts 20B s'ajoutent à ceux des ressorts 20A, dans les limites du secteur de débattement angulaire prévues entre les parties coaxiales rotatives constitutives de la friction, à savoir d'une part la partie formée par le voile de moyeu 12, et d' autre part, la partie formée par les rondelles de guidage 13 et le disque de friction 18 dans l'exemple de réalisation représenté, lesdites limites résultant soit d'un écrasement circonférentiel complet des ressorts 20A et/ou des ressorts 2QB, soit d'un entraînement positif en rotation du voile de moyeu 12 par les entretoises 14. Ces dispositions sont bien connues par elles-mêmes et elles ne sont pas décrites plus en détail ici. De manière également bien connue en soi, des moyens de frottement sont en outre prévus entre les deux parties coaxiales rotatives constitutives de la friction, pour introduction d'un effet d'hystérésis dans les caractéristiques de fonctionnement de celle-ci, comme exposé ci-dessus. Dans l'exemple de réalisation représenté, ces moyens de frottement comportent, de manière connue en soi, une rondelle de friction 25 interposée axialement entre le voile de moyeu 12, qui appartient à l'une des parties coaxiales constitutives de la friction, et l'une des rondelles de guidage 13, qui appartient à 1' autre desdites parties coaxiales. En pratique, et tel que représenté, cette rondelle de friction 25 est, par l'intermédiaire d'une rondelle de répartition 26, soumise aux effets d'une rondelle élastique à action axiale 27, d-u type "ONDUFLEX" par exemple, prenant appui sur la rondelle de guidage 13 concernée ; dans l'exemple de réalisation représenté, la rondelle de répartition 26 est calée en rotation sur cette rondelle de guidage par des pattes axiales 29 pénétrant à cet effet dans des passages 28 de cette rondelle de guidage. Les moyens de frottement que constitue la rondelle de friction 25 interviennent tout au long du secteur de débattement angulaire des deux parties coaxiales constitutives de la friction. Suivant l'invention, des moyens de frottement supplémentaires sont prévus, qui comportent au moins un patin de frottement 30 disposé axialement entre les deux parties constitutives de la friction et établi circonférentiellement entre deux des ressorts interposés entre les parties en question, un tel patin de frottement 30 étant monté coulissant circonférentiellement sur une première desdites parties tandis que des moyens d'entraînement débrayables à jeu sont prévus entre lui et la deuxième desdites parties, pour son entraînement circonférentiel le long de la première desdites parties. Suivant la forme de réalisation illustrée par les figures 1 à 4, deux patins 30 sont prévus, en positions diamétralement opposées l'un par rapport à l'autre, et chacun de ces patins est établi entre deux des ressorts 20B de la friction. Ainsi qu'il est visible sur les figures 1 et 3, un tel patin de frottement 30 a un contour globalement trapézoldal. En pratique, dans l'exemple représenté, chacun des patins de frottement 30 est porté par l'une des rondelles de guidage 13, à savoir celle de ces rondelles de guidage qui n' est pas voisine du disque de friction 18, sur la face interne de cette rondelle de guidage. Un tel patin de frottement 30 est rapporté à la demande sur une telle rondelle de guidage 13 à l'aide d'une colonnette 31 montée coulissante circonférentiellement visa-vis de cette rondelle de guidage à la faveur d'une boutonnière 32 ménagée circonférentiellement à cet effet dans cette rondelle de guidage. En pratique, et tel que représenté, figure 4, cette colonnette 31 présente une tête 34, par laquelle elle prend appui sur le patin de frottement 30, dans la zone médiane de celui-ci, et un fût 35, par lequel elle traverse successivement ce patin de frottement 30 à la faveur d'un passage 36 ménagé à cet effet dans celui-ci, la rondelle de guidage 13 concernée, à la faveur de la boutonnière 32 que présente cette dernière, et une rondelle d'appui 37, à la faveur d'un passage 38 de celle-ci, cette rondelle d'appui 37 étant disposée au contact de la rondelle de guidage 13 sur la face de celle-ci opposée-à celle sur laquelle agit le patin de frottement 30, à savoir, sur la face externe de cette rondelle de guidage. Dans l'exemple représenté la rondelle d'appui 37 forme ellemême un patin de frottement, cette rondelle d'appui portant une garniture de friction 39 au contact de la rondelle de guidage 13 concernée. Dans l'exemple représenté, chaque patin de frottement 30 est individuellement soumis à des moyens élastiques à action axiale. Il s'agit, dans l'exemple représenté, d'une rondelle élastique conique du type rondelle Belleville 40 établie entre la rondelle d'appui 37 et une bague élastique fendue 41 portée par la colonnette 31 à la faveur d'une gorge 42 prévue à cet effet à 1' extrémité libre de son fut 35. En outre, suivant l'invention, pour chaque patin de frottement 30, des moyens d'entraînement débrayables à jeu sont établis entre la colonnette 35 liée à un tel patin et le voile de moyeu?2 Ces moyens d'entraînement débrayables à jeu comportent un évidement 45, qui est solidaire du voile de moyeu 12, et dans lequel est engagée la colonnette 35 concernee. Dans l'exemple de réalisation illustré par les figures 1 à 4 cet évidement 45 est formé par le volume interne d'une coupelle 46 rapportée sur le voile de moyeu 12 par un rivet 47, en regard de la boutonnière circonférentielle de la rondelle de guidage 13 concernée. C'est la tête 34 de la colonnette 35 correspondante qui, au moins pour partie, est engagée dans l'évidement interne de cette coupelle 46. Dans l'exemple de réalisation représenté, chaque patin de frottement 30 comporte une plaquette de support 49 sur laquelle est rapportée, par exemple par collage, une garniture de friction 48, et c'est par cette dernière que ce patin de frottement est au contact de la face interne de la rondelle de guidage 13 correspondante. Quoi qu'il en soit, pour la position de repos de la friction tel que représenté sur les figures 1 à 4, chaque patin de frottement 30 est, par les tranches radiales d'extrémité de sa plaquette de support 48, au contact de chacun des deux ressorts 203 entre lesquels il est circonférentiellement établi. Pour cette même position de repos, il existe entre la colonnette 35 du patin 30 et les extrémités circonférentielles correspondantes de la cuvette 46 dans laquelle cette colonnette est engagée, de part et d'autre de cette colonnette, un jeu circonférentiel J égal au jeu circonférentiel a existant par ailleurs entre les fenêtres 213 et 22B dans lesquelles sont logés les ressorts 20B, Par suite, lorsque ce jeu circonférentiel J est absorbé, comme mentionné ci-dessus, la colonnette 31 d'un patin de frottement 30 se trouve en contact avec l'extrémité circonférentielle correspondante de la cuvette 46, pour le sens de rotation considéré du disque de friction 18, figure 5A. Si, pour le sens de rotation en question, repéré par une flèche F sur les figures 5A et 5B, la rotation du disque de friction 18 est poursuivie, il y a compression progressive des ressorts 203, comme mentionné ci-dessus, et conjointement, retenue par le moyeu 12, des patins de frottement 30, ceux-ci glissent alors au contact de la rondelle de guidage 13 qui les porte, avec un déplacement circonférentiel concomitant des colonnettes 35 de ces patins dans les boutonnières circonférentielles 32 de ces rondelles de guidage 13, figure 53. Dès lors, les patins de frottement 30 et les rondelles d'appui 37, qui jusqu'alors avaient été entraînés par la rondelle de guidage 13 qui les porte, ajoutent leurs effets à celui de la rondelle de friction 25, et les caractéristiques d'hystérésis de la friction d'embrayage s'en trouvent accentuées. Sors du retour du disque de friction 18 à sa position initiale, les ressorts 203 entre lesquels se trouve circonférentiellement établi chaque patin de frottement 30 ramènent celui-ci à sa position initiale, tel que représenté à la figure 4. Suivant la variante de réalisation illustrée par la figure 6, l'évidement 45 dans lequel est engagée la tête 34 de la colonnette 35 portant un patin de frottement 30 est directement formé dans le voile de moyeu 12. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées mais englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison de leurs divers éléments. En particulier, le nombre de patins de frottement suivant l'invention est quelconque1 les patins de frottement équipant ainsi une friction étant de préférence régulièrement répartis circulairement. Par ailleurs, le dispositif amortisseur de torsion que constitue la friction d'embrayage concernée ne comporte pas nécessairement une rondelle de friction 25, les patins de frottement suivant l'invention pouvant au contraire être les seuls moyens de frottement à intervenir entre les deux parties coaxiales rotatives constitutives de ce dispositif. Par ailleurs, si l'invention a été plus particulièrement décrite en référence à une friction d'embrayage à moyeu amortisseur au sein de laquelle le disque de friction est porté par celle de ses parties rotatives constitutives qui comportent les rondelles de guidage, le voile associé étant dans ce cas un voile de moyeu solidaire du moyeu correspondant, il va de soi qu'elle s'applique aussi bien au cas où, en variante le disque de friction est porté par l'autre partie rotative constitutive d'une telle friction, à savoir celle qui comporte le voile, les rondelles de guidage étant alors solidaires du moyeu associé Dans tous les cas, on notera que les patins de frottement 30 suivant l'invention peuvent au gré des nécessités être rapportés ou non sur la rondelle de guidage 13 concernée, cette rondelle de guidage 13 présentant en toute hypothèse, de fabrication, une boutonnière 32 circonférentiellement allongée, et le moyeu 12 présentant en toute hypothèse, de fabrication, en regard de cette dernière, soit un passage propre à permettre d'y rapporter une cuvette, soit directement un passage propre à constituer 1' évidement dans lequel doit être engagée la colonnette portant un patin de frottement suivant l'invention. il va de soi d'ailleurs qu'en variante, et suivant des moda lités à colonnette semblables à celles décrites ci-dessus, le ou les patins de frottement 30 suivant l'invention pourraient être portés à coulissement par le voile de moyeu 12, des moyens débrayables à jeu, du type de ceux décrits ci-dessus, étant prévus entre un tel patin de frottement et l'une ou l'autre des rondelles de guidage. REVENDICATIONS 1. Dispositif amortisseur de torsion du genre comportant deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à 1' autre, dans les limites d'un secteur de débattement angulaire déterminé, à savoir une partie comportant un voile, et une autre partie comportant deux rondelles de guidage disposées de part et d'autre dudit voile et reliées l'une a' l'autre par des entretoises, une pluralité de ressorts circonférentiellement interposés entre lesdites parties, et des moyens de frottement aptes à in tervenir entre lesdites parties pour une portion au moins dudit secteur de débattement angulaire, caractérisé en ce que lesdits moyen s de frottement comportent au moins un patin de frottement disposé axialement entre lesdites parties et établi circonférentiellement entre deux des ressorts interposés entre celles-ci, ledit patin de frottement étant monté coulissant circonférentiellement sur une première desdites parties tandis que des moyens d'entraînement débrayables à jeu sont prévus entre lui et la deuxième desdites parties, pour son entraînement circonférentiel le long de la première desdites parties. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le contour dudit patin de frottement est globalement tra pézoldal. 3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que ledit patin de frottement est porté par l'une des rondelles de guidage, à l'aide d'une colonnette montée coulissante dans une boutonnière ménagée circonférentiellement dans ladite rondelle de guidage, et les moyens d'entraînement débrayables a jeu associés à ce patin de frottement sont établis entre ladite colonnette et le voile. 4. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1,2, caractérisé en ce oue ledit patin de frottement est porté par le voile å l'aide d'une colonnette montée coulissante dans une boutonnière ménagée circonférentiellement dans ledit voile, et les moyens d'entraînement débrayables à jeu associés à ce patin de frottement sont établis entre ladite colonnette et une rondelle de guidage. 5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 3, 4, caractérisé en ce que lesdits moyens d'entraînement débrayables à jeu comportent un évidement qui est solidaire de l'élément voile-rondelle de guidage ne portant pas le patin de frottement et dans lequel est engagée ladite colonnette. 6. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit évidement est directement formé dans ledit élément voile-rondelle de guidage. 7. Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit évidement est formé par une coupelle rapportée sur ledit élément voile-rondelle de guidage. 8. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisé en ce que le patin de frottement est individuellement soumis à des moyens élastiques à action axiale, du genre rondelle Belleville par exemple. 9. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, pour la position de repos de la friction, le patin de frottement est au contact de chacun des deux ressorts entre lesquels il est circonférentiellement établi. 10. Dispositif-suivant l'une quelconque des revendications 3, 4, caractérisé en ce que au patin de frottement est associé un autre patin de frottement sur l'autre face de l'élément voilerondelle de guidage qui le porte. 11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il y a plusieurs patins de frottement circulairement répartis autour de l'axe de 11 ensemble. 12. Friction d'embrayage constituée d'un dispositif amortisseur de torsion dont une des parties rotatives constitutives porte un disque de friction, caractérisée en ce que ledit dispositif amortisseur de torsion est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11. 13. Friction d'embrayage suivant la revendication 12, dans laquelle le disque de friction est voisin d'une des rondelles de guidage du dispositif amortisseur de torsion qui la constitue, caractérisée en ce que le ou les patins de frottement de ce dispositif amortisseur de torsion sont portés par l'autre desdites rondelles de guidage.