Brevet FR2544418A1 — publié le 19841019

1._ L'invention est relative à un disque d'amortisse- ment utilisable pour un disque d'embrayage destiné à un vé- hicule automobile. Pour constituer un ressort de torsion classique pour un disque d' amortissement, il est connu d'utiliser un ressort hélicoïdal présentant une caractéristique élastique non linéaire, ce ressort comportant deux parties qui ont des caractéristiques de compression différentes, comme mon- tré à la fig 1. Toutefois, dans cet agencement connu, on utilise, pour réaliser le ressort hélicoïdal, un fil de section cir- culaire; il en résulte un inconvénient qui consiste en ce que la course de compression que l'on peut obtenir n' est pas suf- fisante pour que le ressort puisse s'adapter totalement à la tendance actuelle qui vise une augmentation de l'angle de torsion des disques d'amortissement. Pour résoudre la difficulté ci-dessus, le but de l'invention est de fournir un disque d'amortissement qui pré- sente une caractéristique de compression non linéaire, en faisant appel à une seule sorte de ressort pour simplifier la construction etp de plus, pour obtenir un angle de torsion important à l'aide d'un ressort de torsion qui peut subir une grande course de compression, en utilisant un ressort à base de lame,de bande ou de feuille. A cet effet, un ressort, qui est comprimé de maniè- re sensiblement circonférentielle et qui présente une carac- téristique non linéaire, est interposé entre une fenêtre d' un flasque annulaire d'un moyeu cannelé et des fenêtres de deux plateaux latéraux, solidaires l'un de l'autre, qui sont situés de part et d' autre du flasque et qui peuvent libre- ment tourner par rapport à lui. On comprendra bien l'invention à la lecture de la description qui va suivre et en référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig 1 est une vue latérale partielle d'un ressort classique irrégulier Fig 2 est une coupe partielle axiale d'un disque d'embrayage comportant un disque d'amortissement selon la présente invention; Fig 3 est, à plus grande échelle, une partie de la coupe selon la ligne III-III de la fig 2; Fig 4 est un diagramme montrant la caractéristi- que angle de torsion I couple de torsion du disque d'amor- tissement selon la présente invention; et Fig 5, 6 et 7 sont des vues latérales en coupe montrant diverses variantes d'un ressort du disque d'amor- tissement/selon l'invention. On a montré à la fig 2 un disque d'amortissement qui est utilisé dans un disque d'embrayage à utiliser dans un véhicule automobile Un moyeu cannelé 1 comporte, sur sa surface périphérique intérieure, des cannelures 2 qui s'adaptent sur unarbre de sortie ( non représenté); ce moyeu portant à sa surface périphérique extérieure un flas- que annulaire 3 d'un seul tenant avec le moyeu. Des organes 4, 5, par exemple des rondelles de friction, propres à engendrer un couple d'hystérésis, sont placés le long des périphéries intérieures des deux faces du flasque 3 Deux plateaux annulaires latéraux 6, 7,à sa- voir un plateau d'embrayage 6 et un plateau de retenue 7, sont disposés de part et d'autre du flasque 3, au-delà des organes 4, 5 de création de couple e Plusieurs ouvertures ou fenêtres 9, 10, 11, chacune de ces fenêtres étant repré- sentée une seule fois, sont prévues dans des zones voisi- nes de la périphérie extérieure du flasque 3 et des deux pla- teaux 6, 7, une certaine distance étant prévue entre ces ouvertures dans la direction circonférentielle du disque d' embrayage Les ouvertures 9, 105 Il se font face l'une à l'autre en direction axiale, c'est-à-dire dans la direction parallèle à l'axe central de l'arbre de sortie Un ressort de torsion 12 est disposé dans chaque ensemble de trois fe- nêtres 9, 10, 11 Chaque ressort 12 est placé de manière à être comprimé sensiblement dans la direction circonféren- tielle du disque, le flasque 3 et les deux plateaux 6, 7 étant ainsi élastiquement reliés à travers lesressorts 12 2544-418 3. Les plateaux 6, 7 sont reliés de manière rigide, à leur périphérie extérieure, par au moins une broche 8 Un an- neau d'amortissement 13 est fixé à la périphérie extérieu- re du plateau d'embrayage 6 et des garnitures de friction 14 sont assujetties des deux c 8 tés de l'anneau 13. Parmi la pluralité d'ouvertures 10,11,une partie de celles-ci, référencées 10 a, sont plus courtes en direction circonférentielle que les fenêtres 9 associées comme mon- tré sur la fig 3, de sorte qu'il existe des distances Li et L 2, au repos, entre les faces terminales, dans la direction circonférentielle, d'un ressort hélicoïdal 12 a ( pris comme exemple d'un ressor de torsion 12) placé dans l'ouverture 1 Oa, et la fenêtre/associée Au contraire, les autres ouverturesréférencées l Ob, ont un contour qui coin- cide avec celui des ouvertures 9 associées, comme montré également à la fig 3 pour la position de repos Une plura- lité de ressorts 12 b en forme de soufflet constitués par des disques coniques successifs assemblés ( pris comme exem- ple du ressort de torsion 12) sont alignés en direction sen- siblement circonférentielle et sont placés alternativement dans les ouvertures 9 et l Ob; les ressorts 12 b, à leurs deux extrémités, sont en contact à la fois avec les deux faces terminales, prises dans la direction circonférentiel- le, des fenêtres 9 et 10 b. Le fonctionnement du disque d'amortissement selon l'invention ressort de ce qui suit En considérant la fig 2, quand les garnitures 14 sont pressées contre un volant d'inertie d'un moteur à l'ai- de d'une plaque de pression ( nôn représentée), un couple est transmis du volant d'inertie à l'arbre de sortie à tra- vers les garnitures 149 l'anneau 13, les plateaux 6 et 7, les ressorts 12, le flasque 3 et le moyeu 1 - Si un couple de torsion est établi dans le sens de la flèche Xi de la fig 3, par exemple en réponse à une vibration en rotation du moteur, ce couple étant appliqué aux garnitures 14, le plateau latéral 7, qui reçoit le cou- ple dans le sens de la flèche X 1, tourne dans ce sens, dans 4. un mouvement de distorsion, par rapport au flasque 7, ce qui a pour premier effet de comprimer les ressorts 12 b en forme de soufflet Cette compression des seuls ressorts 12 b se poursuit jusqu'à ce que la distance Li s'annule, ce qui amène les ressorts 12 a en contact avec le bord des fenêtres associées 9; la caractéristique angle de torsion ( e)/ couple de torsion ( T) est représentée par la partie de cour- be O X de la fig 4, l'angle 1 représentant l'angle de tor- sion limite pour ce premier mouvement- En considérant cette partie de courbe, on voit que la courbe caractéristique as- sociée aux ressorts à soufflet donne un couple de torsion qui n'augmente pas appréciablement quand l'angle de torsion augmente. Quand la distance Li de la fig 3 s'est annulée, ce qui amène les ressorts 12 a en contact avec le bord des fenêtres associées 9, les ressorts 12 a commencent à se com- primer et leur effet s'ajoute à celui de la compression des ressorts à soufflet 12 b * La caractéristique angle de tor- sion (e)/ couple de torsion(T)est représentée pour ce deu- xième mouvement, par la partie de courbe X Y de la fig 4, " 2 représentant l'angle de torsion total obtenu à la fin de ce second mouvement A la fin de ce mouvement, (e 2), la broche de butée 8 vient en contact avec une encoche 3 a pra- tiquée à la périphérie extérieure du flasque 3 pour rendre alors solidaires en rotation les plateaux latéraux 6, 7 et le flasque 3. Comme les ressorts à soufflet 12 b sont utilisés ici en tant que ressorts de torsion 12 qui sont comprimés en premier, leur épaisseur est faible par rapport à celle qui serait nécessaire si on utilisait un ressort hélicoïdal ordinaire constitué par un fil de section circulaire; de plus, on peut obtenir de ce fait une plus grande course de compression Parsuite, les fenêtres 9 et 10 b peuvent être rendues plus petites, de sorte que la résistance mécanique des plateaux 6 et 7 et du flasque 3 est augmentée. Quand le plateau latéral revient de sa position correspondant à l'angle de torsion maximal e 2, il opère 5. de façon inverse, en présentant les mêmes caractéristiques, la courbe OY étant alors parcourue-en sens inverse. Quand le plateau latéral tourne en sens opposé à celui de la flèche X 1 de la fig 3, on obtient la même carac- téristique que précédemment, à la diffé-élnce que c'est cette fois la distance L 2 qui diminue au lieu de la distance L 1 De plus, quand le disque d'amortissement est en charge de distorsion, un couple d'hystérésis est produit pour ab- sorber les vibrations en rotation qui sont dues au frotte- ment sur la surface des organes 4 et 5 de création de couple d'hystér ésis L'indication de ce couple d'hystérésis n'a pas été représentéesur la fig 4. Comme décrit précédemment, conformément à l'inven- tion, le ressort qui est constitué à base de bande e par exemple le ressort à soufflet 12 b, qui est comprimé en di- rection sensiblement circonférentielle et qui présente une caractéristique non linéaire, est interposé entre la fenê- tre 9 du flasque 3 solidaire du moyeu 1 et les fenêtres 10 b des deux plateaux latéraux 6, 7 qui forment un ensemble uni- que et qui sont disposés de part et d'autre du flasque annu- laire 3 en pouvant tourner librement par rapport à lui, de sorte que non seulement on peut obtenir une caractéristi- que de compression non linéaire avec une seule sorte de res- sort, ce qui simplifie la construction, mais encore on peut allonger la course de compression Par conséquent, l'inven- tion présente notamment les avantages qui résident en ce que l'angle de torsion peut être augmenté sans agrandir les ou- vertures 9 et 10 b, et en ce que la caractéristique d'absor- ption des vibrations en rotation peut être améliorée et la résistance mécanique des plateaux peut être maintenue. Dans le mode de réalisation ci-dessus, on rencon- tre également l'avantage qui réside en ce que la caractéris- tique d'absorption des petites vibrations en rotation peut être améliorée du fait qu'une augmentation du couple de tor- sion dans une zone à faible angle de torsion peut être con- finée en utilisant la caractéristique de compression des 6. ressorts à soufflet 12 b. Quand on met en oeuvre l'invention, les ressorts à soufflet 12 b peuvent 8 tre montés à l'état chargé dans les fenêtres 10 a et les ressorts hélicoïdaux 12 a peuvent être montés à l'état chargé dans les fenêtres 10 b. Dans ce cas, la caractéristique de compression spécifique aux ressorts à soufflet 12 b se présente quand l'angle de torsion devient important De plus, quand on a recours seulement à des ressorts à soufflet 12 b pour cons- tituer les ressorts de torsion 12, c'est-à-dire qu'on n'uti- lise pas de ressorts hélicoïdaux 12 a, on peut obtenir une caractéristique complexe angle de torsion ( 0)/couple de torsion (T) De plus, les ressorts hélicoïdaux 12 a et les res- sorts à soufflet 12 b peuvent 8 tre combinés pour être placés ensemble dans un même jeu de fenêtres 9, 10, 11,comme montré à la fig 5 Dans ce cas, les ressorts peuvent également être montés comme montré à la fig 6 De plus, un ressort héli- coïdal en spirale 15 ( fig 7), porté par des sièges 16, 17, peut être monté avec un ressort hélicoid l 12 a dans un m S- me jeu d'ouvertures 9, 10 Il,par un montage en série 7. REVENDICATIONS 1 Système d'amortissement à disque, notamment pour disque d'embrayage destiné à un véhicule automobile, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un ressort ( 12, 12 a, 12 b, 15) qui peut se comprimer dans la direction sensiblement circo 4 férentielle du disque et qui présente une caractéristique élastique non linéaire, ce ressort étant disposé entre une ouverture ou fenêtre ( 9) du flasque annu- laire ( 3) d'un moyeu ( 1) et des jenêtres ou ouvertures ( 10,10 a, l Ob, 11) de deux plateaux latéraux ( 6, 7,) solitaires l'un de l'autre, qui sont situés de part et d'autre dudit flasque annulaire et qui peuvent tourner librement par rapport à celui-ci. 2 Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit ressort comporte au moins un ressort ( 12 b) du type à soufflet, constitué par exemple par un as- semblage en série de disques coniques 3 Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit ressort comporte au moins un ressort hélicoidal -( 12 a). 4 Système selon l'une des revendications I à 3, caractérisé par le fait que ledit ressort comporte au moins un ressort hélicoïdal en spirale ( 15). Système selon l'une des revendications I a%, caractérisé par le fait que le flasque ( 3) et les plateaux latéraux ( 6, 7) présentent plusieurs ensembles d'ouvertu- res alignées ( 9, 10, 11) les ouvertures ( 10, 11) des pla- teaux latéraux présentant dans certains de ces ensembles d'ouvertures alignées, une dimension circonférentielle qui est inférieure à la dimension circonférentielle de l'ouver- ture ( 9) associée du flasque( 3), tandis que les autres en- sembles d'ouvertures ( 9, 10, 11) présentent la même dimen- sion circonférentielle, un ressort étant placé, dans cha- que ensemble d'ouvertures, en appui contre les bords extrê- mes circonférentiels des ouvertures ( 10, 11) des plateaux latéraux ( 6, 7). 6 Système selon l'une des revendications I à 5, 8. caractérisé par le Lait qu'au moins un ensemble d'ouver- tures alignées reçoit un seul ressort. 7 Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'au moins un ensemble d'ouvertures alignées reçoit un ressort composite constitué par au moins deux ressorts en série présentant des caractéristiques é- lastiques différentes. 8 Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le ressort composite est constitué par un ressort hélicoïdal ( 12 a) et un ressort ( 12 b) du type à souf- flet constitué par un assemblage de disques coniques en sé- rie, ou un ressort hélicoïdal en spirale ( 1,5).