Brevet FR2540583A1 — publié le 19840810

1. L'invention est relative à un système d'amortis- sement à disque utilisable pour un disque d'embrayage à fric- tion pour automobiles, et en particulier pour un système à didque dans lequel un plateau auxiliaire est utilisé pour donner des caractéristiques d'amortissement graduel. On cennait déjà, par la demande de brevet américain 345 157 au nom de l'Inventeur de la présente demande un sys- tème du même genre, ce système étant représenté à la fig 1. Sur cette figure, un moyeu -cannelé 1 porte un flasque radial 2 constitué par une partie radialement inté- rieure 3 et par une partie radialement extérieure 4 Dans cet agencement, la partie extérieure 4 est destinée à tour- ner par rapport à la partie intérieure 3, de manière à aug- menter l'effet d'amortissement ou d'absorption des vibra- tions angulaires. Toutefois, ce disque présente divers inconvénients. Comme ces parties intérieure 3 et extérieure 4 doivent né- cessairement comporter des saillies venues de matière et 6, de même que des cavités 7 et 8, en vue de la coopé- ration de celles-ci, il est difficile de constituer et de fabriquer le flasque 2 En particulier, la partie intérieu- re 3 est d'une seule pièce avec le moyeu 1 et doit comporter des petites saillies 9 sur les facesintérieures des cavités pour retenir des ressorts, ce qui rend la fabrication extré- mement difficile De plus, la caractéristique d'amortisse- ment préalable (dans une gamme d'angles de torsion faibles) peut devenir instable et il peut être diffidile d'obtenir une résistance suffisante. L'invention a pour but de fournir un système d'a- mortissement à disque amélioré qui évite les inconvénients ci-dessus. L'invention consiste essentiellement à fournir un système d'amortissement à disque dans lequel deux flasques annulaires sont disposés de part et d'autre d'un plateau ou plaque intermédiaire relié au moyeu de manière non rotative. Le système selon l'invention comporte: un moyeu qui est relié à un arbre de sortie; un plateau ou plaque 2. annulaire intermédiaire assujetti de manière rotative à la périphérie extérieure du moyeu; deux flasques annulai- res disposés de part et d'autre de ladite plaque et reliés de manière non rotative au moyeu; deux plaques latérales qui comportent une partie d'application du couple et qui sont disposées de part et d'autre des flasques, et des mo- yens à ressort pour transmettre le couple, ces moyens étant disposés dans des ouvertures des flasquesde la plaque in- termédiaire et des plaques latérales et agencés pour modi- fier les caractéristiques d'amortissement pendant le fonc- tionnement du disque en torsion. On comprendra bien l'invention à l'aide de la des- cription qui va suivre et en référen"e aux dessins annexés dans lesquels: Fig 1 est une vue schématique, en coupe, avec ar- rachement, d'un disque d'amortissement selon l'art anté- rieur; Fig 2 est une coupe axiale d'un disque d'embraya- ge selon l'invention; Fig 3 est une vue axiale schématique selon III- III de la fig 2 9 certaines pièces étant supprimées; Fig 4 est une coupe développée selon IV-IV de la Fig 3 ÈFig 5 est une vue en perspective d'un siège de res- sort; et Fig 6 est une courbe montrant les caractéristi- ques de torsion de l'ensemble selon l'invention. Comme représenté sur la fig 2, un moyeu cannelé , agencé pour 8 tre calé sur un arbre de sortie ( non re- présenté), comporte à sa périphérie extérieure une saillie 11 en forme de flasque de fpible diamètre Comme montré sur Qxtqrieure la fig 3, la surface péripherique/12 du moyeu 10 a une for- me sensiblement rectangulaire avec angles arrondis 13 La surface périphérique extérieure 15 du flasque 11 a une for- me circulaire cylindrique. En se référant à la fig 2, on voit qu'un plateau ou plaque intermédiaire 16 est assujetti autour de la surfa- ce périphérique extérieure 15 du flasque 11 Comme montré sur la fig 3, la périphérie-intérieure du plateau 16 est -3. circulaire et elle est montée étroitement mais de manière rotative à la surface périphérique 15 du flasque 11 Com- me montré sur la fig 2, deux flasques annulaires 17 sont. disposés de part et d'autre du flasque Il et du plateau in- termédiaire 16 Les flasques 17 sont montés à la périphé- rie extérieure du moyeu 10 Les flasques 17 peuvent être cons- titués par un acier fritté en feuille travaillé à la pres- se Les zones périphériques extérieures des flasques 17 sont espacées l'une de l'autre et fixées entre elles par des moyens de liaison 19, réparties circulairement, par exemple des rivets Comme montré sur la fig 3, les zones périphéri- ques intérieures des flasques 17 sont sensiblement rectangu- laires et elles sont étroitement montées, de manière non rotative, à la périphérie extérieure 12 du moyeu 10 Par exemple, on peut prévoir neuf rivets 19 Chaque flasque 17 présente à sa périphérie extérieure, quatre cavités ou en- coches 20 ( fig 3) qui sont situées entre les rivets 19 et qui s'étendent radialement vers l'intérieur à proximité du plateau intermédiaire 16 Des broches de butée 21, traver- sant les encoches 20, sont fixées à leurs deux-extrémités à des plaques latérales annulaires 22 et 23. Comme montré à la fig 2, -un anneau: d'amortisse- ment 25 est monté, à la périphérie extérieure de la plaque latérale 22 Deux garnitures de friction 26 sont fixées respectivement sur les deux faces de la plaque â 5 La partie périphérique intérieure de la plaque latérale 22 est montée de manière rotative à la périphérie extérieure du moyeu 10 par l'intermédiaire d'un palier 27 Celui-ci est par exem- ple en résine synthétique et comporte une collerette radia- le 29, de petit diamètre, s'étendant entre les zones péri- phériques intérieures de la plaque latérale 22 et de l'un des flasques 17 La zone périphérique intérieure de l'autre plaque 23 est également montée, de manière rotative, à la périphérie extérieure du moyeu 10 par l'intermédiaire d'un- palier cylindrique 30 Celui-ci présente une collerette ra- riale 31, de petit diamètre, qui s'étend entre les zones pé- riphériques intérieures de la plaque latérale 23 et de l'au- 4. tre flasque 17 Une rondelle ressort 32 est disposée entre la plaque latérale 23 et la collerette 31. Comme représenté à la fig 2, une rondelle 34, à faible coefficient de frottement, est placée entre les zo- nes radialement intérieures -du plateau intermédiaire 16 et du flasque 17 associé au palier 27 Une rondelle ressort est placée entre leplateau intermédiaire 16 et le flas- que 17 associé au palier 30. Comme représenté à la fig 3, la zone périphérique intérieure du palier 50 est montée de manière rotative sur les angles 13 du moyeu 10 De palier 30 comporte, à sa péri- phérie extérieure, des saillies 36, par exemple au nombre de qaatre La plaque latérale 23 présente, à sa périphérie intérieure, de S cavités pour la réception des saillies 36. La plaque latérale 23 est montée, sur toute la circonféren- ce, sur le palier 30 de sorte que celui-ci tourne avec la plaque 23 en glissant sur les angles 13 quand la plaque la- térale 23 tourne par rapport au moyeu 10 Un montage analo- gue est prévu pour la plaque latérale 22, le palier 30 et le moyeu 10. Comme montré à la fig 4, le plateau intermédiaire 16 comporte trois sortes d'ouvertures 40, 41 et 42 dans les- quelessont disposés respectivement des ressorts hélicoïdaux , 46 et 47 Les flasques 17 comportent des ouvertures 50, 51 et 52 dans lesquelles pénètrent les ressorts 45, 46 et 47. Les -deux plaques latérales 22 et 23 présentent des ouvertu- res 56 et 57 dans lesquelles les ressorts 46 et 47 peuvent pénétrer Les caractéristiques des ressorts 45, 46, 47,de même que la dimension des ouvertures, sont déterminées de la manière suivante Les axes des ressorts 45, 46, 47 s'étendent paral- lèlement à des tangentes au disque- Le ressort 45 est uni- que et il présente une faible constante élastique Le res- sort 4 6 est triple et il présente une caractéristiqueélasti- que moyenne Le ressort 47 est unique et il présente une grande constante élastique Les deux extrémités du ressort sont reçues sur des sièges 60 réalisés en résine synthé- 5. tique Comme montré à la fig 5, chaque siège 60 présente un corps en forme de plaque et une saillie ou téton central 61 Chaque siège de ressort 60 est muni, sur sa partie en forme de plaque, à sa périphérie extérieuredeux doigts en saillie radiale 62 diamétralement opposés Chaque téton 61 pénètre dans une extrémité du ressort 45 pour empêcher celui- ci de se dégager et de tomber Les doigts 62 coopèrent avec les bords latéraux des ouvertures pratiquées dans les flasques 17 Dans la position moyenne représentée à la fig 4, les deux extrémités du ressort 45 coopèrent avec les bords latéraux des ouvertures 40 et 50, le siège de ressort étant disposé entre celles-ci Les extrémités des res- sorts 46 coopèrent avec les bords latéraux des ouvertures 41 et 56, et elles sont espacées des bords latéraux des ou- vertures 51 d'une faible distance L il et L'I Les ressorts 46 sont montés dans les ouvertures 41 et 56 à l'état compri- me Les extrémités du ressort 47 coopèrent seulement avec les bords latéraux de l'ouverture 57 et elles sont distan- tes des bords latéraux des ouvertures 42 et 52 d'une grande distance L 2 et L'2. Comme montré à la fig 3, chacune des ouvertures ci-dessus présente une forme sensiblement en arc de cercle centré sur le disque Les ressorts 46 et 47, de même que les ouvertures pour les ressorts 46 et 47, sont disposés dans les zones radialement extérieures du disque et ils sont régulièrementespacés à la circonférence de l'ensemble Le ressort 45 et les ouvertures pour recevoir celui-ci sont dis- posés radialement à l'intérieur du ressort 47 en considé- rant la direction radiale du disque Le fonctionnement du disque peut être expliqué comme suit Quand la garniture de friction 26 est sollicitée par une plaque ou un plateau de pression ( non représenté), qui fait partie d'un volant d'inertie ( non représenté) d'un moteur d'entraînement, un couple est appliqué par la garniture 26, à travers les pla- ques d'amortissement 25, aux plaques latérales 22 et 23, de sorte que le disque tourne dans la direction montrée par la flèche A de la fig 3. 6. Dans ce mode opératoire, quand le couple a une valeur qui, est inférieure à une valeur définie par la com- pression initiale des ressorts 46, ceux-ci ne sont pas com- primés et relient de manière rigide les plaques latérales 22 et 25 au plateau intermédiaire 16, de sorte que les pla- ques latérales 22, 25 et le plateau intermédiaire 16 tour- nent ensemble dans la direction de la flèche A par rapport aux flasques 17 Par conséquent, seul le ressort 45 est comprimé et le couple est transmis, à partir des plaques latérales 22, 23, à travers les ressorts 46, le plateau intermédiaire 16 et le ressort 45, aux flasques 17 et, de là, à l'arbre de sortie à travers le moyeu 100 Du fait que seul le ressort 45 est comprimé, dans ce mode de fonction- nement, l'augmentation du couple transmis T, par rapport à l'augmentation de l'angle de torsion Q est faible, com- me représenté par la partie de courbe 0-X à la fig 6. Quand l'angle de torsion augmente à une valeur el, les plaques latérales 22 et 23 terminent leur trajet sur la distance LI par rapport aux flasques 17 et auxres- sort 46, et -elles viennent en contact avec les bords laté- raux 51 des flasques 17, de sorte que lesressorts 46 commen- cent à se comprimer Par conséquent, le couple est trans- mis à partir des plaques latérales 22 et 23, à travers les ressorts 46, aux flasques 17 et seules les plaques latéra- les 22 et 23 tournent par rapport aux flasques 17 De plus, la compression des ressorts 46 provoque une accélération de l'augmentation du couple, comme représenté par la partie de courbe X-Y de la fig 6. Quand l'angle de torsion augmente pour atteindre la valeur e 2 * les plaques latérales 22 et 23 terminent leur trajet sur la distance L 2 par rapport aux flasques 17, et le ressort 47 vient en contact avec les bords latéraux des ouvertures 52 des flasques 17, de sorte que le ressort 47 commence à se comprimer Par conséquent, le couple est transmis, depuis les plaques latérales 22 et 23, aux flas- ques 17 à travers les ressorts 46 et 47 -La compression des ressorts 46 et 47 provoque une accélération de l'aug- 7. mentation du couple encore plus rapide,comme montré par la partie de 'courbe Y-Z de la fig 6 Quand l'angle de tor- sion augmente pour atteindre une valeur maximale de 3, les broches de butée 2 l viennent en contact avec les bords latéraux des cavités ou encoches 20 de la fig 3, de sorte qulaucune torsion ou rotation ultérieure n'est autorisée. Quand le couple décroît, l'ensemble fonctionnede manière inverse & celle qui a été décrite précédemment Quand la zone négative représentée dansle quadrant inférieur gauche de la fig 6, les caractéristiques d'amortissement se modi- fient également deux fois Dans le fonctionnement ci-dessus en torsion, il se se produit un glissement à la surface des collerettes 29 et 31 et au niveau des rondelles 34 et 35 La friction en- gendrée par ce glissement engendre un couple d'hysteresis ( non illustré) dans les caractéristiques faisant l'objet du tracé de la fig 6 Par conséquent, les vibrations du cou- ple transmis sont suffisamment absorbées par la déformation élastique des ressorts 45, 46, 47, de mêmeque par le couple d'hysteresis. Selon l'invention, comme exposé précédemment, comme les flasques 17 sont faits intégralement de métal en feuille travaillé & la presse, il n'est pas nécessaire de prévoir sur le disque la partie en forme de flasque 3 de la fig 1, de forme et de structure compliquées et d'une seu- le pièce avec le moyeu 1- Par suite, le moyeu 10 et les flasques 17 peuvent être fabriqués facilement, simplement et avec un faible prix de revient Comme le plateau inter- médiaire 16 est unique, on obtient une réduction du nombre de pièces, du poids et des dimensions Comme les deux flas- ques espacés 17 supportent les ressorts 45, 46, 47, la ré- sistance des flasques 17 à l'égard de la charg 4 imposée par les ressorts est augmentée, ce qui stabilise les caractéris- tiques d'amortissement Selon une variante de l'invention, la forme périphérique extérieure du moyeu 10 peut être poly- gonale pour présenter au moins trois ou cinq angles La pé- riphérie extérieure du moyeu 10 peut être circulaire et pré- 8. senter des saillies, des dents en forme de cannelures et/ou des creux avec lesquels les flasques 17 coopèrent de maniè- re non rotative La structure des ressorts et des ouvertu- res peut être modifiée de manière que les caractéristiques d'amortissement de l'ensemble des ressorts ne varient qu'une fois On peut faire appel à une autre structure pour les moyens de friction Par exemple, le point de changement ( el, E 2) pour lequel la variation du couple varie en fonc- tion des ressorts peut être différent du point de change- ment du couple d'hysteresis La présente invention peut être appliquée égale- ment dans un disque d'amortissement dans lequel la partie ra- dialement extérieure de la plaque latérale 22 est fixée à un volant d'inertie. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation, non plus qu'aux modes d'application, qui ont été décrits, on pourrait concevoir diverses varian- tes sans sortir de son cadre. 9. REVENDICATIONS 1 Système d'amortissement à disque caractérisé par le fait qu'il comporte un moyeu ( 10) agencé pour être relié à un arbre de sortie; un plateau intermédiaire annulaire ( 16) monté de manière rotative à la périphérie extérieure du moyeu; deux flasques annulaires de moyeu ( 17) disposés de part et d'autre du plateau intermédiaire ( 16) et reliés de manière non rotative au moyeu; deux plaques latérales ( 22, 23) présentant une partie ( 25, 26) d'appli- cation du couple et disposées de part et d'autre des flas- ques; et des moyens à ressorts ( 45, 46, 47) pour transmet- tre le couple, ces moyens étant disposés dans des ouvertu- res qui sont ménagées dans les flasques -( 17), dans le plateau intermédiaire ( 16) et dans les plaques latérales ( 22, 23), ces moyens élastiques étant agencés pour modifier les caractéristiques d'amortissement pendant le fonctionne- ment du disque en torsion. 2 Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le moyeu présente une surface périphérique extérieure sensiblement rectangulaire et en ce qu'il compor- te, à sa périphérie extérieure, une saillie ( 11) en forme de collerette présentant une surface périphérique extérieu- re circulaire sur laquelle le plateau intermédiaire ( 16) est monté de manière rotative, la partie radialement inté- rieure des flasques ( 17) étant située de chaque c 8 té de la collerette ( 11) et étant montée de manière rotative sur le moyeu( 1 O). 3 Systèmhe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les moyens à ressorts comportent un ressort faible ( 45) qui coopère avec les extrémités laté- rales des ouvertures ( 40,50)pratiquées dans le plateau in- termédiaire ( 16) et dans les flasques ( 17) pour la position neutre, et un ressort fort ( 47) précomprimé qui coopère avec les bords latéraux des ouvertures ( 57) pratiquées dans les plaques latérales ( 22, 23) et dans le plateau in- termédiaire ( 16) pour la position neutre 4 Système selon la revendication 3, caractérisé 10. par le fait que le ressort faible ( 45) coopère avec lesdits bords latéraux par l'intermédiaire de sièges de ressorts présentant des saillies ( 61) pour empêcher le désengagement dudit ressort. 5 Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que lesdites plaques latérales ( 22, 23) sont montées sur le moyeu ( 10) par l'intermédiaire de paliers cylindriques ( 27, 30), ces paliers présentant une collerette radiale ( 29, 32) s'étendant entre une plaque la- térale ( 22, 23) et un flasque ( 17).