Brevet FR2557945A1 — publié le 19850712

La présente invention concerne un disque amortisseur de torsion dans lequel une plaque en forme de disque est supportée à rotation par un moyeu central, ce disque amortisseur étant plus particulièrement destiné à un embray- age pour véhicule automobile. On connait un disque amortisseur pour embrayage à disque qui comporte un ressort en spirale ou un corps élastique, par exemple en caoutchouc, un tel exemple connu est représenté sur la figure 1. Un moyeu central 1 comprend un flasque annulaire 2 qui s'ajuste sur un arbre extérieur (non représenté), à l'aide d'une cannelure 3, prévue sur une surface périphérique interne. Une plaque 4 en forme de disque, parallèle au flasque annulaire 2, est supportée à rotation par le moyeu 1, et une garniture 5 fixée sur la périphérie extérieure de la plaque, est conçue de façon à étre interposée entre un volant latéral d'entrai- nement et une plaque de pression (ces deux éléments ne sont pas représentés sur le dessin). La plaque 4 comporte une pluralité de trous 6, disposés sur la meme circonférence, des trous 7 étant ménagés sur le flasque annulaire corres- pondant 2. Un ressort de compression en spirale circulaire 8, ou un corps élastique en caoutchouc ou similaire 9 est prévu dans chaque paire de trous 6 et 7. Dans le système connu, il est nécessaire que les trous 6 et 7 soient de forme allongée dans la direction circonférentielle afin d'améliorer les perfor- mances d'absorption des vibrations en obtenant un angle de torsion maximal, cependant le fait de prévoir des trous 6 et 7 de grande dimension, se traduit par l'inconvénient selon lequel les résistances du flasque 2 et de la plaque 4 sont insuffisantes et, pour des motifs d'encombrement, il est impossible d'obte- nir un angle de torsion extrêmement important. La présente invention se propose d'apporter un disque d'amortissement de torsion permettant d'obtenir un angle de torsion important sans nuire à la résis- tance du flasque de moyeu ou de la plaque en forme de disque et qui présente des performances élevées d'absorption des vibrations. En conséquence cette invention concerne un disque amortisseur de torsion qui comprend une plaque en forme de disque sensiblement perpendiculaire à l'axe d'un moyeu central et qui est supporté à rotation par le moyeu central muni d'un flasque extérieur, ce disque étant caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments d'arrêt, prévus sur un Coté du flasque et de la plaque 2 2557945 en forme de disque et des élémnents de pression, disposés entre les éléments d'arrêt dans la direction circonférentielle du disque, sur l'autre côté dudit flasque, un élément flexible se déplaçant sur et entre les éléments d'arrêt, en ce que les éléments de pression sont appliqués sur l'élément flexible se déplaçant entre les éléments d'arrêt et en ce qu'on modifie élastiquement la tension de l'élément flexible en interposant un élément élastique dans l'un au moins des espaces situés entre un élément d'arrêt, un élément de pression et un élément flexible. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de caractère limitatif. Sur les dessins: - la figure 1 est une vue partielle en élévation du disque d'amortissement classique décrit ci-dessus; - la figure 2 est une vue en élévation et en coupe verticale d'un disque d'amortissement selon l'invention; - les figures 3 et 4 sont des vues en coupe selon III-III et IV-IV, respecti- vement de la figure 2, et - la figure 5 est un graphique illustrant la courbe caractéristique du couple de torsion T en fonction de l'angle de torsion 9. On se réfère à la figure 2 qui illustre l'application d'un disque d'amor- tissement selon l'invention à un embrayage automobile. Un moyeu central 11 comporte sur sa surface périphérique interne, une cannelure 12 s'adaptant sur un arbre extérieur, des flasques 13, faisant saillie radialemrnent dans trois directions, font partie intégrante de la surface périphérique extérieure du moyeu. Les flasques 13 sont munis de trois jeux de dispositifs, chaque jeu comportant deux pièces opposées l'une à l'.autre, espacées dans la direction d'un axe 0 1-0, comme on peut le voir sur la figure 3. Une broche 14, paral- lèle à l'axe 01-01, est prévue entre chaque paire de flasques 13 et 14, et un galet 15 est monté à rotation sur la broche 14. Une plaque 16 en forme de disque, parallèle au flasque 13, est montée à rotation sur la surface périphé- rique externe du moyeu 11 qui supporte ladite plaque et une plaque de retenue 17 ainsi qu'une plaque d'embrayage 18, qui constituent la plaque 16 sont dis- posées l'une en regard de l'autre de manière que le flasque 13 soit interposé entre les plaques 17 et 18, ces dernières étant interconnectées intégralement 3 2557945 à l'aide d'une broche 19, parallèle à l'axe 01-0 Un galet 21 est positionné sur une partie centrale de la broche 19, à l'aide d'un corps élastique cylin- drique 20 (constitué par exemple de caoutchouc), et une entretoise 22, dont l'épaisseur correspond à celle du flasque 13, est interposée entre le galet 21 et les plaques]7 et 18. La périphérie interne d'une plaque d'amortissement Z3, faisant saillie radialement, est fixée sur la périphérie extérieure de la plaque d'embrayage 18 et une garniture de friction 24 est montée de chaque côté de la plaque 23. Comme on le voit sur la figure 2, une broche 19 est prévue en trois em- placements également espacés sur une même circonférence et on prévoit éga- lement un corps élastique 20 et un galet 21, sur ces trois emplacements. Un côté périphérique interne d'une bande annulaire d'acier 30 passe sur chaque galet 21 et un côté périphérique externe de la bande 30 est repoussé vers le bas par le galet 15 entre les galets 21 et maintenu à l'état incurvé vers le moyeu 1. Comme on peut le voir sur la figure 4, le matériau 3 1 constituant le coeur de la bande 30 est constitué d'un ruban annulaire comportant de minces câbles tressés de façon à obtenir une bande, les deux surfaces de ce matériau 31 étant moulées à l'aide de corps élastiques 32 et 33 (par exemple du caout- chouc). L'épaisseur du matériau 31 est faible, par exemple de l'ordre de 0, 6 mm et l'épaisseur totale de la bande 30 est sensiblement de 5 mm. Par conséquent la bande 30 présente une flexibilité et en même temps sa surface possède une élasticité. On décrira maintenant le fonctionnement du disque d'amortissement selon l'invention. Etant donné qu'il existe une torsion entre la plaque]6 en forme de disque et le moyeu 1, on peut considérer pour la simplification de l'exposé, que la plaque 16 est fixe et que le moyeu 11 est soumis à un couple de torsion qui s'exerce dans la direction de la flèche X1. La figure 2 représente le dispositif au point mort (position neutre). qui est une position stable étant donné que la tension de la bande d'acier 30 est minimale, c'est-àdire qu'un galet 15 est disposé sur une position circonférentiellement axiale de chaque galet 21. Lorsque le moyeu] 1 commence à subir une torsion par rapport à la plaque 16 dans la direction de la flèche X1. le galet]5 roule sur la surface périphérique externe de la bande d'acier 30 dans le sens de X' Lorsque le galet 15 se rapproche du -galet 21, la bande 30 subit une forte compression et les corps élastiques 32 et 33 (figure 4) de cette bande 30 subis- sent une compression correspondante et le corps élastique 20 est également comprimé dans une direction telle que le galet 21 se déplace vers le côté du centre du disque. Lorsque le galet 15 atteint la position 15' représentée en traits mixtes et vient au contact du galet 21 par l'intermédiaire de la bande 30, la torsion cesse d'augmenter. L'angle de torsion 91, correspond à cet instant à l'angle maximal de torsion. Le galet 15 revient à sa position neutre sous l'effet des forces élastiques des corps élastiques 20, 32 et 33 lorsque le couple de torsion cesse et un couple d'hysteresis est engendré pour absorber l'énergie de vibration due aux frottements internes etc.., produits dans les corps élas- tiques 20, 32 et 33, par suite du mouvement de torsion décrit ci-dessus. Le même fonctionnement peut être observé également lorsque le moyeu 11 est soumis à une torsion dans le sens inverse de la flèche X1 et on obtient un angle de torsion 1 lorsque le galet 15 atteint la position représentée en traits mixtes en] 5". La relation entre un angle de torsion 0 et un couple de torsion T, selon le fonctionnement décrit ci- dessus, est illustrée par la courbe A représentée sur la figure 5 (le couple d'hysteresis n'a pas été représenté). Lorsque le disque tourne à vitesse élevée, la tension de la bande 30 augmente étant donné que le galet 21 de la figure 2 se déplace vers un côté périphérique externe du disque. Il en résulte que le couple de torsion T, en relation avec l'angle de torsion O, devient important comparé à celui engendré à faible vitesse de rotation, pour donner la courbe représentée en B sur la figure 5, par exemple. Le dispositif selon l'invention apporte notamment les avantages suivants a) Etant donné qu' iL permet d'obtenir une courbe caractéristique d'angle de torsion important, impossible à obtenir à l'aide de systèmes classiques, on peut réaliser un disque d'amortissement de torsion présentant des per- formances élevées d'absorption des vibrations. b) Etant donné que le couple de torsion change progressivement en relation avec uneaugmentation de l'angle de torsion, l'aptitude du disque d'amortis- sement à absorber une vibration de torsion est plus importante que dans les systèmes classiques. 2557945 Parmi les variantes de l'invention on peut envisager les suivantes 1 - Au lieu d'obtenir un angle de torsion maximal en mettant le galet 15 au contact du galet 21, on peut prévoir un système séparé limitant la torsion du disque; 1 - on peut encore augmenter la valeur de l'angle de torsion maximal en disposant le galet 15 sur un côté intérieur du galet 21 pour éviter son contact avec le galet 21; 3 - on peut interposer un corps élastique entre la broche 14 et le galet 15. Dans ce cas le système est efficace si ce corps élastique est prévu en un em- placement quelconque sur la bande 30, entre la broche 14 et le galet 15, ou entre la broche 19 et le galet 21. Par conséquent l'invention peut être mise en oeuvre même si la bande 30 n'est pas moulée à l'aide de corps élastiques 32 et 33; 4 - le coeur 31 de la bande 30 peut être constitué d'une mince plaque ou d'un matériau en forme de fil ou de cable. En outre, on obtient un bon fonction- nement de la bande 30, même si elle n'est pas de forme annulaire et cette bande 30 peut être fixée sur les éléments d'arrêt; - le flasque 13 sert de guide pour empêcher la bande 30 de s'échapper des galets et on peut prévoir des pattes sur les galets 15 et 21 de manière à maintenir la bande entre ces galets. Par ailleurs on peut ménager des rai- nures annulaires sur les galets 15 et 21, lorsque la bande 30 est constituée par un câble; 6 - le galet 21 peut, ou non, être rotatif 7 les éléments d'arrêt peuvent être prévus sur le flasque 13 le long duquel se déplace la bande 30, et on peut former les éléments de pression sur le côté de la plaque 16 en forme de disque; 8 - le flasque 13 peut présenter la forme d'un disque 9 - les éléments d'arrêt et les éléments de pression ne sont pas obligatoi- rement constitués de galets et ils peuvent simplement être munis de saillies ou de broches par exemple; - on peut prévoir un système d'amortissement à friction complémentaire entre la plaque de retenue 17 et le flasque 13 et/ou entre le flasque 13 et la plaque]6 en forme de disque. 1l demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aus diffé- rents exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'eLle en englobe toutes les variantes. 7 2557945 REVENDICATIONS 1. - Disque d'amortissement de torsion qui comprend une plaque en forme de disque, sensiblement perpendiculaire à l'axe d'un moyeu central et qui est supporté à rotation par le moyeu central muni d'un flasque extérieur, ce disque étant caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs éléments d'arrêt (21), prévus sur un côté du flasque (13) et de la plaque (16) en forme de disque et des élé- ments de pression (15), disposés entre les éléments d'arrêt dans la direction circonférentielle du disque, sur l'autre côté dudit flasque, un élément flexible (30) se déplaçant sur et entre les éléments d'arrêt, en ce que les éléments de pression (15) sont appliqués sur l'élément flexible (30) se déplaçant entre les éléments d'arrêt et, en ce qu'on modifie élastiquement la tension de l'élé- ment flexible en interposant un élément élastique (20) dans l'un au moins des espaces situés entre un élément d'arrêt, un élément de pression et un élément flexible. 2. - Disque d'amortissement de torsion selon la revendication 1, carac- térisé en ce que ladite plaque en forme de disque est constituée d'une plaque de retenue (17) et d'une plaque d'embrayage (18), en ce que chaque élément d'arrêt comporte un galet (21) qui est monté et supporté par une broche (19), placée entre la plaque de retenue (17) et la plaque d'embrayage (18). 3. - Disque d'amortissement de torsion selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque élément de pression comporte un galet (15) qui est supporté à rotation par une broche (14) parallèle à l'axe du disque, cette broche (14) étant supportée par une paire de flasques (13) formée sur le moyeu (11). 4. - Disque d'amortissement de torsion selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que ledit élément flexible se compose d'une bande annulaire en acier (30) comportant des corps élastiques (32, 33) moulés sur les deux surfaces d'un coeur (31), le matériau constituant ledit coeur (31) étant constitué d'un ruban composé de fils ou de cables tresses. 5. - Disque d'amortissement de torsion selon la revendication 2, carac- térisé en ce que ledit élément élastique comprend un corps élastique cylin- drique (20), interposé entre la broche (19) et le galet (21). 6. - Disque d'amortissement de torsion selon la revendication 1, carac- térisé en ce que lesdits éléments d'arrêt (21) sont prévus en trois emplacements 8 2557945 equi-espacés de la circonférence du disque, en ce que les éléments de pression (15) sont également prévus en trois emplacements equi-espacés de la circonfé- rence du disque, en ce que ledit élément souple (30) présente une forme annu- laire, son côté périphérique interne passant sur l'élément d'arrêt considéré et en ce que l'élément de pression s'applique contre un côté périphérique ex- terne de l'élément souple entre les éléments d'arrêt.