Brevet FR2496811A1 — publié le 19820625

La présente invention est relative à un disque d'amortisse- ment destiné plus particulièrement à des disques d'embrayage de grandes dimensions et soumis à de sévères conditions de fonctionnement. Dans un type connu de tel disque d'amortissement, une paire de plaques latérales sont disposées sur les deux côtés d'un flasque d'un moyeu maintenu par des canelures sur un arbre de sortie. Les plaques latérales et le flasque sont reliés par l'intermédiaire de ressorts de torsion positionnés dans des ouvertures qui sont ménagées dans des plaques latérales et dans le flasque. Cependant, dans ce type connu d'amortissement, si on con- sidère que la résistance du flasque et des plaques latérales est réduite par la présence desdites ouvertures, il est nécessaire d'employer au plus six ressorts de torsion (ou six paires de ressorts de torsion) et il est difficile d'utiliser plus de six ressorts. Par conséquent, la rigidité totale de tous les ressorts de torsion ne peut pas être suffisam- ment importante et ces ressorts de torsion ne peuvent pas absorber effec- tivement une vibration de couple important. Dans les cas o l'on utilise de forts ressorts de torsion pour absorber les vibrations résultant d'un couple important, ces ressorts viennent fortement en prise avec les bords latéraux des ouvertures sur lesquelles il s'applique. Par conséquent, les bords latéraux de ces ouvertures et les ressorts de torsion s'usent fortement ce qui se traduit par une faible durée de vie pour ces éléments. En conséquence, la présente invention se propose d'apporter un disque d'amortissement perfectionné qui comporte un moyeu cannelé pourvu d'au moins deux flasques, chacun de ces flasques étant muni d'ou- vertures destinées à recevoir des ressorts de torsion, de manière à augmenter le nombre de ces ressorts. Cette invention a donc pour objet un disque d'amortissement qui comprend un mnyeu cannelé sur un arbre de sortie, deux ou plusieurs flasques annulaires axialeTent espacés montés à rotation sur la périphérie externe du mnyeu, des plaques latérales annulaires disposées sur les deux côtés de chaque flasque, des ressorts de torsion s'étendant sensiblement dans la direction de la rotation du disque et qui sont disposés dans des ouvertures réalisées dans les flasques et dans les plaques latérales, chaque paire de plaques latérales étant reliée au flasque adjacent par l'intermédiaire des ressorts de torsion, un élément d'entrée de couple connecté aux flasques; l'une de chacune desdites paires de plaques latérales étant connectée au moyeu. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexes qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les dessins: - la fig. 1 est une vue en coupe d'un disque d'embrayage selon un exemple de réalisation préféré de cette invention; - la fig. 2 est une vue partielle du disque d'embrayage selon la flèche II-II de la fig. 1, certaines parties ayant été représen- tées en coupe; - la fig. 3 est un graphique qui illustre la relation existant entre le couple et l'angle de torsion du disque d'embrayage selon la présente invention, et -les fig. 4, 5 et 6 sont des vues schématiques à plus grande échelle prises respectivement selon les flèches IV-IV de la fig. 1, certaines parties ayant été représentéesen coupe; ces différentes figures correspondant respectivement à des angles de torsion différents. On se réfère en premier lieu à la fig. 1 sur laquelle cn peut voir un moyeu 1 pourvu de cannelures assurant sa liaison sur un arbre de sortie (non représenté), ce moyeu comportant deux flasques 2 sur sa périphérie externe. Les deux flasques 2 sont espacés axialement l'un de l'autre. Les flasques 2 sont formés séparément sur le nmoyeu 1 et ils viennent en prise à rotation sur la périphérie externe de ce rmoyeu. Un pignon 3, en forme de couronne dentée cylindrique est fixé sur les parties externes radiales des deux flasques 2 par l'intermédiaire de broches 4. La couronne dentée 3 comporte des dents extérieures 6 qui viennent en prise avec des dents internes 8 pratiquement sans jeu entre ces différents types de dents. Les dents internes 8 sont formées sur une plaque anuulaire 7. Une paire de garnitures de friction 10 (él&ment d'entrée du couple) sont fixées sur les deux surfaces de la plaque 7. Sur les deux côtés de chaque flasque 2 on dispose une paire de plaques annulaires latérales 11 et 12. Une partie externe de chaque plaque latérale 11 est reliée à la plaque latérale adjacente 12 par des broches crantées 13 qui traversent respectivement des ouvertures circon- férentiellement allongées 15 pratiquees dans les flasques 2. les deux plaques latérales externes 11 et 11, faisant partie des 4 plaques laterales 11-12, 12 et 11 sont fixées, par leur partie interne, 1 'aide de broches 16 sur des parties annulaires crantées réalisées sur les deux surfaces terminales du moyeu 1. les bords intérieurs des deux autres plaques latérales 12 et 12 sont montés à rotation sur la périphérie externe du moyeu 1. Une plaque annulaire centrale 17 est disposée entre les pla- ques latérales 12, oette plaque annulaire 17 étant montée à rotation sur le moyeu 1. La plaque centrale 17 ccmporte des dents externes 18, prévues sur sa périphérie extérieure, ces dents engrenant avec des dents internes 20 prévues sur le pignon 3, un espace circulaire ou jeu (précisé plus loin) étant prévu entre ces deux dentures. Chaque flasque 2 et les plaques latérales 11 et 12 sontpour- vus d'ouvertures 21, 22 et 23 sensiblement alignées. Un ressort de torsion 25 est disposé dans chaque jeu de trois ouvertures 21, 22 et 23. Les ressorts de torsion 25 s'étendent dans une direction sensiblement circonférentielle du disque (c'est-à-dire verticalement par rapport au plan de la figure 1). Chaque ressort de torsion 25 est constitué d'un ressort en spirale 26 de diamètre important et d'un ressort en spirale 27 de petit diamètre (ou ressort 27a de la figure 2). La plaque centrale 17 caoporte des butées incurvées 28 qui (camne on le décrira en détail ci-après) sont au contact de parties des ressorts importants 26 position- nés à gauche de la fig. 1 et qui fant saillie des ouvertures 23. Les butées 28 sont réalisées en découpant des portions perpendiculaires de la plaque 17. Un ressort à lame 30, une sous-plaque 31 et une plaque de friction 32 sont disposées entre la partie interne de chaque plaque 12 et la plaque centrale 17. Les ressorts à lame 30 sont appliqués sur la plaque centrale 17 et les plaques de friction 32 sont appliquées sur les plaques latérales 12. Les deux sous-plaques 31 comportent des parties en saillie radialement vers l'extérieur 33 sur leur bord externe, dont les extrémités sont incurvées et pénètrent dans des ouvertures ménagées dans la plaque centrale 17 de manière à s'opposer à toute rotation relative des sous-plaques 31 et de la plaque centrale 17. Un ressort conique annulaire 35, une rondelle à friction 36 et une plaque à friction 37 sont disposes entre la partie interne de chaque plaque latérale 11 et le flasque adjacent 2. Les ressorts coniques 35 sont appliqués sur les plaques latérales 11 tandis que les plaques à friction 37 viennent s'ap- pliquer contre les flasques 2. Chaque rondelle 36 comporte des parties en saillie 38 sur son arête intérieure, ces saillies étant orientées axiale- ment et vers l'extérieur de façon à pénétrer dans des ouvertures qui sont prévues dans les plaques latérales 11 de manière à empêcher toute rotation relative des rondelles 36 et des plaques 11. Les forces de frottement des plaques 32 sont choisies d'amplitude plus importante que celles des plaques de friction 37. On se réfère maintenant à la figure 2. Sur cette figure on voit que des intervalles d sont formés entre les dents externes 18 de la plaque centrale 17 et les dents internes 20 du pignon annulaire 3. Les espaces d et d'autres intervalles décrits en détail dans la descrip- tion qui suit,sont réalisés lorsque le couple n'est pas transmis par l'intermédiaire du disque et qu'il n'existe pas de rotation ou de torsion relative. Les intervalles d correspondent à un angle de torsion positif de 30 et à un angle de torsion négatif de - 30, c'est-à-d/ire qu'ils correspondent en d'autres termes à un premier angle de torsion. Les broches 13 sont prévues au nombre de 6 pour chacun des flasques 2, c'est- à-dire qu'il en existe un total de 12. Chaque broche 13 est espacée des bords de l'ouverture allongée 15 avec des intervalles D qui correspondent à un angle de torsion maxiaual de 5, 5 . Six paires de ressorts 26 et 27 (ou 27a) sont disposées dans chaque flasque 2, ce qui fait qu'un total de 12 paires desdits ressorts sont disposés dans le disque. SLx paires de ressorts 26 _=t 27 (27a) sont disposées sur une mirr circonZerence, des iraterval!es constants étant prévus entre les ressorts. les deux, .tés de ch&aue rassort 26 et 27 (27a) sont au contact des bords!at.rsz des zUr.ertures 22 et 23 lorsque l'angle de torsion est éga! à zéro (0 ).Cîi vr e 21 appartenant au groupe des s ouvertures 21 et 21a sde% les L&C-s dimensions. Des intervalles d1 corresIodai; aux piers ug!es de torsion de + 30 sont formés entre les Lzords!L;ra z d9 oea óin ou-art:es 21 et les extrémités des ressoats 26 et 27. Les :ords Dat3raux 's= _1 ouverture 21 sont pou=rus de parties en saillie 38 qfisoi au contacet des sièges de ressorts 40 pour le petit rassort 27a lorsque il'angi d torsion est égal à 0. Les aties de bord latéra!les de lotrerture 21a, à l'exception des parties en saillie 383 scot espacée par rapport au ressort important 26 selon des îitew-iamles qui:oziesponderer au: pzuies angles de torsion de + 3-O Le ressort 27a est plus rinin use les ressorts 27. ILes butées 28 de la plaque centrale 17 sont xi cocintact des deux extré- mités de l'un ou de plusieurs des ressorts de grande dinension 26 lorsque l'angle de torsion est égal à 0. Les intervalles dl, qui correspondent aux angles de torsion de + 30 sont formés entre les bords latéraux des ouver- tures 21 et les faces des butées 28 par l'intermédiaire desquelles les ressorts 26 sont supportés. Lors du fonctionnement, lorsque les garnitures 10 de la fig. 1 sont appliquées sur un volant (non représenté) d'un moteur par l'intermédiaire d'une plaque de pression (non représentées le couple est 2 4 96811 transmis du volant aux deux flasques 2 par l'intermédiaire des garnitures , de la plaque 7 et de la couronne dentée 3. Le couple est transmis à partir des flasques 2 aux deux paires de plaques latérales 11 et 12 par l'intermédiaire des ressorts de torsion 25 ainsi que des plaques de fric- tion 32 et 37 et d'autres éléments camme décrits ci-après, et il est ensuite transmis des plaques latérales 11 à l'arbre de sortie par l'intermédiaire du moyeu cannelé 1. Lors du fonctionnement ci-dessus, étant donné que les ressorts 25 sont ocmprimns par une force qui correspond au couple transmis, les plaques late'érales 11 et 12 se tordent ou sont soumises à un mouvement de rotation à torsion par rapport aux flasques 2 et le fonctionnement des divers éléments est le suivant: Lorsque le couple est faibhle et que l'angle de torsion est inférieur à 3 , seuls les petits ressorts 27a viennent en prise avec les saillies 38 et les autres ressorts 26 et 27 ne sont pas en prise avec les bords latéraux des ouvertures 21 des flasques 2. Un ressort 27a dans chaque flasque 2 est comprime et il fonctionne caomme un élément transmetteur de couple. Par conséquent, comme on l'a représenté sur la courbe caractéristique 0-e sur la fig. 3, l'angle de torsion augmente de façon importante en fonction de petites augmentations du couple lorsque cet angle de torsion est inférieur à 3 . lors de ce fonctionnement, étant donné qu'il se produit une torsion des plaques latérales 11 par rapport aux flasques 2, il se produit un glissement sur les surfaces des plaques de friction 37 qui présentent un faible coefficient de frottement, si bien que l'on obtient un petit couple d'hysteresis h dans la courbe caractéristique 0-e sur la figure 3. La plaque centrale 17 de la fig. 1 est reliée aux plaques latérales 12 par l'intermédiaire des rondelles de friction 31 et 32. Les intervalles d correspondant à l'angle de torsion de 3 sont formés entre les dents externes 18 de la plaque centrale 17 et les dents internes 20 du pignon annulaire 3. Par conséquent, la plaque centrale 17 se déplace avec les plaques latérales 12 et elles sont soumi- ses à une torsion par rapport aux flasques 2. Sur la fig. 4 on a représenté la situation lorsque l'angle de torsion est égal i 0. Lorsque l'angle de torsion atteint 3 ( camme représenté sur la fi_. 5) tous les ressorts 26, 27 et 27a (fig. 2) viennent au contact des bords latéraux des ouvertures 21 des flasques 2 et les dents internes du pignon annulaire 3 viennent en prise avec les faces situées du côté gauche sur la fig. 5 des dents externes 18 de la plaque centrale 17 selon le sens de la rotation R. Lorsque l'angle de torsion dépasse 3 , tous les ressorts 26, 27 et 27a sont camprimés. Par conséquent, camme représenté sur la courbe caractéristique f-g de la fig. 3 le taux d'accroissement du couple par rapport à l'angle de torsion est élevé et le couple T (couple de butée) selon l'angle de torsion maximale 5,5 est très inportant. Lorsque l'angle de torsion est supérieur à 3 , la plaque centrale 17 (fig. 1) est reliée de façon fixe aux flasques 2 par l'interédiaire du pignon annulaire 3 et la plaque centrale 17, ainsi que les sous-plaques 31 qui sont reliées à la plaque centrale 17 subissent une torsion par rapport aux plaques latérales 124 Par conséquent, il se produit un glissement sur les surfaces des plaques 32 présentant un coefficient de frottement irportant, de manière à obtenir un second couple d'hysteresis important H dans la seconde courbe caractéristique f-g de la fig. 3. Etant donné que les ressorts 26 et 27 sont très comprimés lors de leur assemblage (c'est- à-dire qu'ils ont subi une pré-contrainte) le couple augmente d'une valeur T1 jusqu'à une valeur T2 lorsque l'angle de torsion est égal à 3 . Lorsque l'angle de torsion atteint la valeur de 5,50, les broches 13 (fig. 2) viennent au contact des bords des grandes ouver- tures du flasque 2 si bien que l'on empche toute torsion ultérieure. Lorsque la valeur du couple décroit de 0 kgm depuis la valeur maximale T3, chaque élément fonctionne sensiblement en sens inverse et l'angle de torsion décroît jusqu'à la valeur 0 . Lors de oette opération de décroissance, l'hysteresis et la pente de la courbe caract.- ristique de la fig. 3 changent imrédiatement. Le fonctiomnOment de la plaque centrale 17 est le suivant: en se référant à la fig: 6 on voit que 26 les butées 28 du côté droit de la plaque centrale 17 sont écartées des ressorts coeprimés 26 et 27 selon des intervalles d2 qui correspondent à un angle de torsion de 2,2" (c'est-à-dire 5,5 - 3 ). Lorsque les divers éléments fonctionnent depuis la position représentée par la fig. 6 jus- qu'à la position illustrée par la fig. 5, les ressorts 26 et 27 se dilatent et les plaques latérales 12 se déplacent vszs la droite en regardant la fig. 6, en d'autres termes, les flasques 2 se déplacent vers la gauche en observant la fig. 6, c'est-à-dire que l'intervale d2 décro t. Pendant ce fonctionnement, étant donné que chaque côté gauche de la butée 26 de la fig. 5 et le bord latéral octé gauche de chaque ouvertu=ra 21 des flasques 2 sont au contact des ressorts 26, la plaque centrale 17 ne se déplace pas par rapport aux flasques 2 et au pignon annulaire 3, si bien que chaque face latérale de droite des dents 18 de la plaque centrale 17 est espacée des dents 20 du pignon annulaire 3 selon un interaale d' (d+d) qui correspond à l'angle de torsion de 60 qui est le rrae que celui de la fig. 6. Pendant que l'angle de torsion décroît à partir de la valeur de 3 , étant donné que la plaque centrale 17 est reliée de façon fixe aux I plaques laterales 12, par l'intermédiaire des butées 28 et des ressorts 26 et 27, la plaque centrale 17 se déplace vers la droite avec les plaques latérales 12 et les ressorts 26 et 27. C'est-à- dire que seuls les flasques 2 se déplaoent vers la gauche. Par conséquent, les interval- les dl et d, qui correspondent tous deux à l'angle de torsion de 3 , sont formés entre les butées 28 et les bords latéraux des ouvertures 21 de mfmre qu'entre les dents internes 20 et les dents externes 18, respec- tivement, si bien que chaque élérent revient à sa position initiale, position qu'il occupe. Dans la zone de couple négatif, les divers éléments du dispositif fonctionnent de la façon décrite ci-dessus, mais en sens inverse. Selon la présente invention, ainsi qu'on l'a décrit en détail ci-dessus, étant donné que deux flasques 2 sont prévus avec l'in- terposition d'un intervalle axial entre ces deux flasques, on obtient une augmentation d'un facteur 2 des ressorts de torsion 25, si bien que le couple d'arrêt T3 peut être augmenté, ce qui est particulièrement désirable pour la réalisation de disque d'embrayage utilisé dans des véhicules qui travaillent dans des conditions particulièrement sévères. Etant donné que le nambre de ressorts 25 augmente, la pression eoercée par chaque ressort 25 sur les bords latéraux des ouvertures 21, 22 et 23 peut être réduite, ce qui se traduit par une diminution de l'usure des bords latéraux des ouvertures 21, 22 et 23 et des ressorts 25, ce qui augmente leur durée de vie. Etant donné que 1 'épaisseur totale du disque (c'est-à-dire la longueur axiale séparant les plaques latérales 12) augmente, les éléments peuvent être supportés de façon stable les uns par les autres et par le moyeu 1. Dans l'exermple de réalisation décrit et représenté ici, étant donné que la courbe carcactéristique angle de torsion - couple et l'hysteresis h et H changent, la vibration du couple peut effectivement être absorbée tant dans la zone de couple important que dans la zone de faible couple. Dans les variantes du dispositif selon la présente inven- tion les deux types d'intervalles d et dl (fig. 2) peuvent être différents 1 'un de l'autre, si bien que la seconde zone de torsion et la seconde zone d'hysteresis peuvent être différentes. On peut utiliser trois sortes (ou plus) de ressorts de torsion afin que la courbe caractéristique de torsion puisse changer 2 ou plusieurs fois. De mnme on peut utiliser 249681 1 3 flasques 2 ou plus de 3 flasques. 1l demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits ou représentés mais qu'elle en eng]obe toutes les variantes. REVENDICATICNS 1 - Disque d'amortissement destiné plus particulièrement à des disques d'embrayage de grande dimension, soumis à de sévères conditions de fonctionnement, caractérisé en ce qu'il comcprend un moyeu (1) cannelé sur un arbre de sortie, deux ou plusieurs flasques annulaires axialement espacés (2) montés à rotation sur la périphérie externe du moyeu, des plaques latérales annulaires(11l, 12)disposées sur les deux côtés de chaque flasque, des ressorts de torsion(25)s'étendant sensible- ment dans la direction de la rotation du disque et qui sont disposés dans des ouvertures (21, 22, 23) réalisées dans les flasques et dans les plaques latérales, chaque paire de plaque latérale étant reliée au flasque adjacent par l'intermédiaire des ressorts de torsion, un élément d'entrée de couple (10) relié aux flasques, l'une de chacune desdites paires de plaques latérales étant connectée au moyeu. 2 - Disque d'amortissement selon la revendication 1, caractérisé en, e qu'une plaque annulaire centrale(17)est disposée entre les plaques latérales axialement intérieures(12),ladite plaque centrale comportant des dents (8)qui viennent en prise de façon fixe avec l'élèment d'entrée de couple(10)dans une zone d'angle de torsion important, en ce que les éléments de friction (32) sont disposés entre la plaque centrale (17) et les plaques latérales adjacentes (12) de façon qu'un couple d'hysteresis important puisse être produit dans la zone d'angle de torsion important, et en ce que d'autres éléments de friction (37) sont disposés entre les flasques (2) et les plaques latérales axialement extérieures (11) de manière à ce qu'un faible couple d'hyste- resis puisse être produit lorsque commence la torsion. 3 - Disque d'amortissement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits ressorts de torsion sont constitués d'au moins 3 types de ressorts (26, 27, 27a) certains de ces ressorts étant mis sous compression lorsque 1 'angle de torsion dépasse une zone pré-déterminée. 4 - Disque d'amortissement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il om.porte deux flasques (2). - Disque d'amortissement selon 1 'ue quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément d'entrée de couple est constitué par des garnitures de friction (10) positionnées entre le volant d'un moteur et une plaque de pression.