Brevet FR2534647A1 — publié le 19840420

La présente invention a pour objet un disque amortisseur utilisé comme disque d'embrayage dans les automobiles et véhicules similaires Sur la Figure 1, on a représenté un exemple de réalisation connu d'un disque amortisseur présentant un angle de torsion important et-des caractéris- tiques de torsion étagées (pas à pas) Un tel disque amortisseur connu comprend un moyeu cannelé 1 et un flasque annulaire 2, disposé autour du moyeu et séparé de ce dernier, ces deux éléments étant conçus et disposés de ma- nière à être connectés,sans pouvoir tourner l'un par rapport à l'autre, à l'aide de pattes radiales ou de dents, telles que 3 et 4 Une paire de sous-plaques 5 est disposée sur les deux côtés du flasque 2 Bien que cela ne soit pas repré- senté sur cette Figure 1, on prévoit des plaques latérales, composées d'une plaque d'embrayage et d'une plaque de retenue, qui sont disposées sur les deux côtés des sous-plaques 5 Les sous-plaques 5 sont reliées, de façon rigide, au flasque 2, par l'intermédiaire de broches 6, et elles sont reliées au moyeu 1 à l'aide de ressorts à faible torsion 9 Le flasque 2 est relié aux sous-plaques par l'intermédiaire des ressorts à forte torsion 8. Dans une telle structure, lorsque le couple transmis est faible (partie Oa de la courbe représentée sur la Figure 2 illustrant la variation du couple transmis Tb en fonction de l'angle de torsion Q), les ressorts faibles 9 sont comprimés Après une augmentation du couple transmis et de l'angle de torsion jusqu'à des valeurs respectives Ta et Qa, et mise au contact des dents 3 et 4 les unes sur les autres, les ressorts à forte torsion 8 sont comprimés Il en résulte que la courbe caractéristique couple transmis -angle de torsion est déterminée de la manière représentée sur la Figure 2, et elle présente un as- pect étagé, avec un angle de torsion important, de manière à améliorer l' effet d'absorption de la vibration due au couple. Cependant, l'expérience montre qu'avec une structure telle que celle illustrée par la Figure l; il peut se produire des bruits, par suite des mises en contact brutal des dents 3 et 4 les unes sur les autres Etant donné que les dents 3 et 4 font saillie radialement de la périphérie extérieure du moyeu 1 et de la périphérie intérieure du flasque 2, respectivement, ces dents 3 et 4 peuvent se briser lorsqu'elles viennent au contact les unes des autres Tout particulièrement, dans le cas o l'écart S entre les dents 3 et 4 et/ou les ou- vertures prévues pour les ressorts 9 sont choisis suffisamment grands pour augmenter l'angle maximal de torsion, la résistance des dents 3 et 4 est forte- 2 2534647 ment réduite En conséquence, la présente invention se propose de réaliser un disque amortisseur perfectionné ne présentant pas les inconvénients mentionnés ci-dessus. La caractéristique essentielle de la présente invention consiste à pré- voir un flasque radial faisant partie intégrante d'un moyeu cannelé, et une paire de sous-plaques qui sont conçues de manière à pouvoir subir une torsion par rapport au flasque, lorsque l'angle de torsion est faible. En conséquence, la présente invention a pour objet un disque amortis- seur, notamment pour embrayage de véhicule automobile, qui est caractérisé en ce qu'il comprend:un moyeu conçu de manière à être relié à un arbre de sortie; un flasque de moyeu radial faisant partie intégrante du moyeu; une paire de plaques latérales comportant une partie d'entrée de couple sur la portion périphérique extérieure, et disposée sur les deux côtés du flasque du moyeu; une paire de sous-plaques, disposée entre le flasque de moyeu et les plaques latérales; une broche reliant entre elles les sous-plaques et traversant un évidement circonférentiel, prévu dans le flasque du moyeu, un espace circon- férentiel, correspondant à un premier angle de torsion, étant formé entre la- dite broche et le bord latéral dudit évidement; un premier système de ressort de torsion, présentant une faible constante élastique et fonctionnant de manière à relier entre eux le flasque de moyeu et les sous-plaques, dans une zone de torsion en-dessous du premier angle de torsion; et un second système de res- sort de torsion, présentant une constante élastique importante, reliant les plaques latérales et-les sous-plaques et fonctionnant de manière à relier entre eux le flasque de moyeu et les sous-plaques dans une zone de torsion située au- dessus du premier angle de torsion. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressor- tiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif Sur les dessins: la Figure 1 est une vue schématique partielle, en élévation, repré- sentant un disque d'embrayage classique décrit ci-dessus, certaines parties étant représentées en arrachement; la Figure 2 est une courbe illustrant la variation du couple trans- mis en fonction de l'angle de torsion; la Figure 3 est une vue partielle, en coupe, d'un disque d'embrayage 25346 X? selon l'invention; la Figure 4 est une vue partielle, en coupe selon IVIV de la Figure 3, certaines parties ayant été enlevées; et, la Figure 5 illustre la courbe caractéristique du couple transmis en fonction de l'angle de torsion d'un disque d'embrayage selon l'invention. En se référant à la Figure 3, on voit qu'un embrayage selon la présente invention comprend un moyeu cannelé 10, conçu et réalisé de manière à pouvoir être relié et maintenu par les cannelures sur un arbre de sortie (non représenté), ce moyeu étant muni d'un flasque radialement extérieur 1 1 Sur les deux côtés du flasque Il est disposée une paire de plaques latérales annulaires 13, des sous-plaques 12 étant interposées entre ces plaques latérales La plaque latérale gauche 13 (Fig 3) constitue la plaque d'embrayage Bien que cela ne soit pas représenté sur le dessin, des plaques d'amortissement sont fixées sur la por- tion périphérique externe de la plaque latérale gauche 13, et des garnitures de friction sont fixées sur les deux faces de ces plaques d'amortissement Trois parties des portions périphériques externes des plaques latérales 13 sont re- liées les unes aux autres à l'aide de broches d'arrêt 15 (visibles sur la Figure 4). Le flasque Il et les sous-plaques 12 comportent respectivement, sur leur péri- phérie extérieure, des éviderre nts circonférentiels allongés 16 et 17, au travers desquels passent les broches 15 Lorsqu'il n'existe aucune torsion (position il- lustrée par la Figure 4), il existe dans le système des espaces libres, lors de la rotation du disque selon la direction de la flèche R, et, selon le sens inverse, entre chaque broche d'arrêt 15 et les bords latéraux 19 et 19 ' de chaque évide- ment 16 prévu dans le flasque 11 I Le disque représenté sur la Figure 4 comporte trois premiers systèmes de ressort de torsion 21, et trois seconds systèmes de ressorts de torsion 22, qui sont disposés radialement vers l'intérieur, par rapport aux broches 15, Chaque système de ressort 22 comporte des ressorts à boudin compressibles 24, 25, disposés coaxialement-et présentant respectivement des diamètres im- portants et plus petits:, ces ressorts s'étendant sensiblement selon une direction circonférentielle du disque et étant disposés dans des ouvertures 26, 27 et 28. des sous-plaques 12 et des plaques latérales 13 Dans l'état pour lequel il n'existe aucune torsion (cas de la Figure 4), les deux extrémités des ressorts 24 et 25 sont comprimées,par l'intermédiaire des sièges de ressort 32, vers les côtés latéraux 30 et 31 des ouvertures 27 et 28 des sous-plaques 13 et des 4 2534647, plaques latérales 13, les extrémités de ces ressorts étant écartées des bords latéraux 29 et 29 ' des ouvertures 26 du flasque 11, avec des espaces L et L' qui correspondent respectivement aux premiers angles de torsion 1 et '11 comme on le verra ci-après Les ressorts 24 et 25 sont logés dans les ou- vertures 27 et 28, à l'état pré-comprimé La force de pré-compression du ressort 24 et la force de pré-compression du ressort 25 sont déterminées, ainsi qu'on le verra ci-après, en tenant compte des premiers couples Tl et T'1 (Figure 5), qui correspondent aux premiers angles de torsion 1 et ' En se référant à nouveau à la Figure 4, on voit que chaque premier système à ressort de torsion 21 est disposé entre deux systèmes de ressorts de torsion 22 Chaque système de ressort 21 comporte un ressort à boudin compressible 37, qui est logé dans des ouvertures 35 et 36, formées sur les portions radialement extérieures du flasque 11, et dans les sous-plaques 12. A l'état de non-torsion, tel que représenté sur la Figure 4, les deux extrémités de chaque ressort 37 sont au contact des bords latéraux des ouvertures 35, 36. La force des ressorts 37 est inférieure à celle des ressorts 24 et 25, et ces ressorts 37 sont logés dans les ouvertures 35 et 36 sans pré-compression. Ainsi quton peut le voir sur la Figure 3, les plaques latérales 13 sont dépour- vues d'ouvertures pour le passage des ressorts 37, ce qui a pour effet d'em- pécher ces ressorts 37 de se déplacer dans la direction axiale du disque. Ainsi qu'on peut le voir en examinant la Figure 4, chaque ouverture 35 prévue dans le flasque Il s'étend au-delà des ouvertures 36, prévues dans chaque sous-plaque 12, vers le centre du disque du système d'embrayage Les parties ainsi prolongées desdites ouvertures 35 constituent des logements 40 au travers desquels passent des broches, telles que 41 Ainsi qu'on peut le voir sur la Figure 3, les broches 41 relient entre elles de façon rigide les sous- plaques 12 Sur la Figure 4, on peut voir qu'il existe des espaces &, e qui correspondent respectivement aux premiers angles de torsion 1, e' ces espaces étant ménagés entre chaque broche 41 et les bords, latéraux- 42 et 42 ' de chaque évidement 40, dans lesquels sont logées les broches. En se référant à nouveau à la Figure 3, on voit que le dispositif d'em- brayage comporte par ailleurs un ressort ondulé 43, qui est disposé à l'état comprimé entre la partie radialement interne du flasque 11 et chaque sous- plaque 12 Une garniture de friction, réalisée dans ce mode d'exécution sous la forme d'une rondelle annulaire de friction 44, est interposée entre la partie 2534647 w radialement interne de chaque sous-plaque 12 et chaque plaque latérale 13 e On décrira maintenant les fonctions spécifiques et le fonctionnement d'un disque selon la présente invention Lorsque la garniture de friction, telle qu'une rondelle 44, est appliquée sur le volant d'un moteur (non représenté sur le dessin), un couple est transmis aux plaques-latérales 13 Lorsque l'angle de torsion de cette plaque latérale 13 par rapport au flasque de moyeu 1 l est infé- rieur à la valeur prédéterminée de O 1 (O'1 sur la Fig 5), les sièges de ressort 32 ne sont pas au contact des bords latéraux 29 et 29 ' qui sont ménagés, se- lon la présente invention, dans les ouvertures telles que 26, pratiquées dans le flasque 11 du moyeu cannelé 10. Il résulte de cette disposition que le couple est transmis à partir des plaques latérales 13, par l'intermédiaire des ressorts 24 et 25, des sous- plaques 12 et des ressorts 37, au flasque de moyeu l Par conséquent, ce couple est également transmis à l'arbre de sortie (non représenté sur le dessin) par l'intermédiaire du moyeu 10. Lors de ce fonctionnement, la somme des efforts de pré-compression des ressorts 24 et 25 et des forces de friction des rondelles de friction 44 (Fig 3) correspond sensiblement au premier couple TI (T'1), pour le premier angle de torsion ( ), afin que les ressorts 24 et 25 ne soient pas sensible- ment comprimés, et que seuls les ressorts 37 soient comprimés Par consé- quent, les plaques latérales 13 et les sous-plaques 12 sont reliées, et elles sont soumises à une torsion par rapport au flasque 11, l'angle de torsion aug- mentant rapidement en fonction de l'augmentation du couple transmis (O-T, O-T') Par ailleurs, lors de ce fonctionnement, étant donné qu'il existe un glissement sur les surfaces des ressorts 43, ce glissement ajoute un faible couple d'hystérésis (non représenté) à la caractéristique de torsion (sections OA et OA', sur la Figure 5). Lorsque l'angle de torsion et le couple augmentent jusqu'aux valeurs prédéterminées 1 et Tl (O'l et T'1), les broches 41 viennent au contact des bords latéraux 42 ou 42 ' des évidements du flasque 1 Par conséquent, les sous-plaques 12 ne peuvent plus subir de torsion par rapport au flasque 11, et les ressorts 37 ne peuvent plus subir d'autre compression Après le contact ci-dessus des broches 41, les plaques latérales 13 subissent alors une torsion par rapport au flasque Il et aux sous-plaques 12 Lorsque l'angle de torsion augmente jusqu'à la valeur mentionnée ci-dessus 1 ( '1), les sièges de res- 6 2534647. sort 32 viennent au contact des bords latéraux 29 (ou 29 ') des ouvertures du flasque 110 Ensuite, le couple est transmis au flasque Il à partir des plaques latérales 13, et par l'intermédiaire des ressorts 24 et 25, ces derniers étant comprimés Par conséquent, comme cela apparaît clairement de l'examen des sections A-B (A'-B'), sur la Figure 5, le rapport d'accroissement de l'angle de torsion par rapport à l'augmentation du couple devient faible Durant ce fonctiônnement, il se produit un glissement sur les surfaces des rondelles de friction 44 (Fig 3), de manière qu'un couple d'hystérésis important (non re- présenté), correspondant au glissement, s'ajoute aux sections A-B (A'-BI) de la caractéristique de torsion illustrée par la Figure 5. Lorsque l'angle de torsion augmente jusqu'à une valeur maximale de 2 (ou '2), les broches d'arrêt 15 (Fig 4) viennent au contact des bords la- téraux 19 (ou 19 ') des évidements ménagés dans le flasque 11, s'opposant ainsi à toute torsion ultérieure. Selon la présente invention, comme on l'a précisé ci-dessus, une paire de plaques latérales 13, comportant des portions d'entrée de couple sur les parties radialement extérieures est disposée sur les deux cotés du flasque 1 1 faisant partie intégrante du moyeu O I avec interposition des sous-plaques 12 Les broches 41, qui relient les sous-plaques 12 les unes aux autres, tra- versent les évidements allongés circonférentiellement 40, ménagés dans le flasque 11 Lorsqu'il n'existe pas de torsion, il existe des espaces e t, correspondant aux premiers angles de torsion 0, ' ', entre les broches 41 et les bords latéraux 42 et 42 ' des évidements Dans la zone de torsion située en-dessous du premier angle de torsion, les sous-plaques 12 et le flasque 11 sont reliés les uns aux autres par le premier système de ressort de torsion 21, présentant une faible constante élastique (constante de ressort) Les plaques latérales 13 et le flasque Il sont reliés, dans la zone de torsion située au-dessus du premier angle de torsion ( 1, '1 1) par les seconds systèmes de ressorts de torsion 22. Comme on l'a décrit en détail ci-dessus, le flasque 11 fait partie in- tégrante du moyeu 10, et il est conçu de manière à pouvoir être relié aux sous- plaques 12, à l'aide des broches 41 et des évidements 40, pour les premiers angles de torsion 1 et ' Par conséquent, en comparaison avec une struc- ture classique qui comporte les dents 3 et 4 (Fig 1), les parties de liaison peuvent présenter une résistance importante, et leur durée de vie peut donc 7 2534647. âtre augmentée Etant donné que les ouvertures telles que 26, 35, peuvent présenter des longueurs circonférentielles importantes sans perte de résis- tance, on peut utiliser des ressorts 24, 25 et 37 de longueur supérieure à celle des ressorts classiques pour déterminer des angles de torsion maximale impor- S tants (O, '2), ce qui permet d'améliorer l'effet d'absorption des vibrations du couple En outre, le choc à l'impact, entre les broches 41 et les bords laté- raux des évidements 40, est diminué et amorti en raison d'une faible déforma- tion élastique des sous-plaques 12 et des autres éléments, ce qui permet de réduire les bruits d'impact. Selon une variante de la présente invention, les évidements 41 peuvent être formés séparément des ouvertures 35 Le nombre de ressorts et/ou des autres éléments peut être modifié. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et/ou représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 8 2534647 REVENDICATIONS 1 Disque amortisseur pour embrayage à disque dé véhicule automo- bile, caractérisé en ce qu'il comprend un moyeu ( 10) conçu de façon à être relié à un arbre de sortie, un flasque de moyeu radial ( 11) faisant partie inté- grante du moyeu, une paire de plaques latérales ( 13) comportant une portion d'entrée de couple sur sa partie périphérique externe et qui est disposée sur les deux cotés du flasque, une paire de sous-plaques ( 12), disposée entre le flasque et les plaques latérales, une broche ( 15) reliant entre elles les sous- plaques, et qui traverse un évidement allongé circonférentiellement du flasque, un espace circonférentiel, correspondant à un premier angle de torsion, étant formé entre la broche et le bord latéral ( 19, 19 ') de l'évidement; un premier système de ressort de torsion ( 21), présentant une faible constante élastique et fonctionnant de façon à relier entre eux les sous-plaques et le flasque dans une zone de torsion inférieure au premier angle de torsion, et un second sys- tème de ressorts de torsion ( 22), présentant une constante élastique importante qui relie entre elles les sous-plaques et les plaques latérales, et qui fonctionne de façon à relier entre eux les plaques latérales et le flasque dans une zone de torsion située au-dessus du premier angle de torsion. 2 Disque amortisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu E l'évidement ménagé dans le flasque ( 11) pour la broche ( 15) se prolonge jusqu'à la périphérie interne de l'ouverture prévue pour le premier système à ressort de torsion ( 21). 3 Disque amortisseur selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que le premier système de ressort de torsion ( 21) est disposé entre une paire de plaques latérales ( 13), et en ce que les plaques latérales sont dépourvues d'ouvertures pour le premier système de ressort de torsion ( 21).