Brevet FR2549176A1 — publié le 19850118

La présente invention concerne un système amortisseur de vibrations, notamment pour un disque d'embrayage ou un accouplement similaire, etc, devant être utilisé sur un véhicule automobile. Dans un système amortisseur de vibrations classique, des trous de forme 5 carrée sont découpés dans un flasque de moyeu comportant un moyeu central et des plaques latérales qui s'ajustent respectivement sur le moyeu, un ressort de torsion étant positionné, en compression, dans les trous carrés Un inconvénient de cette solution connue réside en ce que les dimensions de chaque trou carré sont limitées, si bien qu'il est impossible d'obtenir un grand angle de torsion. 10 On a proposé d'autres procédés pour obtenir un angle de torsion plus important, par exemple un système dans lequel le moyeu était divisé en deux parties, le nombre de tôles de la plaque latérale étant accru, et des ressorts de torsion étant disposés en série dans un trou carré, etc Cependant, ces réalisations présentent l'inconvénient d'être de structure compliquée et de présenter 15 un poids élevé, ou bien d'avoir un angle de torsion insuffisant pour répondre à des exigences récentes. Dans ces conditions, la présente invention se propose d'apporter un système amortisseur de vibrations ne présentant pas les inconvénients cidessus, simple et léger, tout en permettant d'obtenir un angle de torsion plus important 20 que celui obtenu par les réalisations antérieures. L'invention a donc pour objet un système amortisseur de vibrations pour accouplement, tel que disque d'embrayage de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend: des plaques latérales montées sur la périphérie extérieure d'un moyeu libre en rotation, un engrenage principal formé sur une surface péri25 phérique extérieure du moyeu; un flasque disposé à l'extérieur par rapport à l'engrenage principal, en laissant un espace libre entre ces deux pièces; une couronne dentée, placée en regard de l'engrenage principal, cette couronne étant formée sur une surface périphérique interne du flasque, et un engrenage planétaire supporté par les plaques latérales, cet engrenage planétaire étant en prise 30 entre l'engrenage principal et la couronne dentée, et les plaques latérales et le flasque étant interconnectés élastiquement par l'intermédiaire d'un ressort de torsion. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en illustrent 35 un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif Sur les dessins: 2 2549176 la Figure 1 est une vue partielle, en coupe verticale, d'un système amortisseur de vibrations selon l'invention; la Figure 2 est une vue partielle, en coupe selon II-II de la Figure 1; et, la Figure 3 est un graphique montrant les courbes caractéristiques angle de torsion 9, couple de torsion T. En se référant à la Figure 1, on voit, en 1; un moyeu cylindrique central dont l'axe central est situé sur un axe O-O, et qui comporte, sur sa périphérie intérieure, des cannelures 2, venant s'adapter sur des cannelures correspondantes prévues sur un arbre de sortie (pouvant être également un arbre d'entrée), 10 non représenté sur la Figure Un flasque 3, faisant légèrement saillie vers l'extérieur, est réalisé sur une partie centrale périphérique extérieure du moyeu 1, dont il fait partie intégrante, et un pignon ou engrenage principal 4, s'étendant sur toute la circonférence, est formé sur une surface périphérique extérieure du flasque 3 Par-ailleurs, deux plaques latérales annulaires 5, 6, entre lesquelles 15 est interposé le flasque 3, sont ajustées sur une surface périphérique extérieure du moyeu 1 libre en rotation Les plaques latérales 5, 6 sont disposées parallèlement l'une à l'autre, et elles sont interconnectées par l'intermédiaire de broches d'arrêt 7, qui sont prévues sur une partie périphérique extérieure desdites plaques Un flasque annulaire plat 8 est disposé concentriquement à l'engrenage 20 4, vers l'extérieur par rapport à cet engrenage, en laissant un espace libre entre ces deux éléments, et des encoches 9, formées sur une partie périphérique extérieure de la plaque de flasque 8, s'adaptent respectivement sur les broches 7. Une couronne dentée 10, concentrique à l'engrenage principal 4, est formée sur une surface périphérique intérieure de la plaque 8, et des planétaires 11 sont en 25 prise avec l'engrenage principal 4 et la couronne dentée 10 Chaque pignon planétaire 11 est maintenu sur un arbre de support 13 à l'aide d'une douille 12 libre en rotation, et l'arbre 13 est supporté par les deux plaques latérales 5, 6, parallèlement à l'axe central de symétrie O-O Des trous 14, 15, 16, de forme rectangulaire, sont prévus dans les plaques latérales 5, 6 et dans la plaque 8, dans 30 des positions correspondantes, et un ressort à boudin 17, (ressort de torsion), s'étendant dans la direction circonférentielle, est monté en compression dans les trous 14, 15, 16 Des mécanismes engendrant un couple d'hystérésis annulaire 18, 19 (par exemple, un ressort ondulé, un ressort de friction, etc) sont interposés, de façon à être comprimés et au contact les uns des autres, 35 entre les deux plaques latérales 5, 6 et la plaque 8, sur le côté périphérique 3 25 49176 intérieur du ressort de torsion 17 Des saillies 20, dépassant les côtés de la plaque 8, font partie intégrante des deux plaques latérales 5, 6, afin de supporter les mécanismes 18, 19 concentriquement l'un par rapport à l'autre. Lorsque le système amortisseur selon la présente invention est utilisé 5 dans un disque d'embrayage, une plaque d'amortissement (non représentée), comportant des garnitures de friction annulaires sur ses deux surfaces, est fixée sur la périphérie extérieure d'une plaque latérale En outre, comme représenté sur la Figure 2, les broches d'arrêt 7 sont placées en trois emplacements qui sont espacés de façon uniforme selon la circonférence, de façon à 10 s'adapter respectivement sur les encoches 9 prévues en trois emplacements, régulièrement espacées sur la circonférence, en laissant un jeu entre ces éléments dans la même direction. Chaque trou 16 est de forme sensiblement rectangulaire, et ces trous sont prévus en six emplacements également répartis sur la circonférence, 15 un ressort 17 étant monté en compression entre les deux faces d'extrémité circonférentielles de chaque trou 16 Les autres trous 14, 15 (non visibles sur la Figure 2) sont également prévus en six emplacements qui correspondent aux trous rectangulaires 16, à l'état libre, et les deux extrémités du ressort 17 sont en contact de compression avec les deux faces d'extrémités circonférentielles des trous On prévoit quatre engrenages planétaires 11, en quatre emplacements équi-espacés Par ailleurs, les arbres de support 13 assurent une interconnexion des deux plaques latérales 5, 6 (Figure 1) parallèlement l'une à l'autre, de manière à réaliser un système qui a pour rôle de maintenir la distance entre les plaques 5, 6 à une valeur prescrite correcte. On décrira maintenant le fonctionnement du système amortisseur selon cette invention. On suppose, par exemple, que la plaque latérale 5 est interconnectée sur le côté d'un moteur (côté entrée), et que la puissance de sortie est prélevée à partie d'un arbre de sortie s'adaptant dans le moyeu 1 (bien entendu, on peut 30 inverser les côtés entrée et sortie) Lorsqu'un couple qui s'exerce selon la direction X (Figure 2) est appliqué sur la plaque latérale 5, le couple est transmis au moyeu 1 par la plaque 5 et par l'intermédiaire de l'arbre de support 13 et de l'engrenage planétaire 11. Dans ces conditions, si l'on applique un couple de torsion, selon la direc35 tion X, sur la plaque 5 ( 6), par rapport au moyeu 1, la plaque 5 est entraînée en rotation par rapport au moyeu 1, selon la direction X, et l'engrenage planétaire il se déplace selon la direction X tout en tournant sur l'engrenage principal 4 Une rotation de l'engrenage 1 1 engendre également un couple dans la direction X sur la plaque 8, et la plaque 8 présente une vitesse angulaire plus élevée par rapport à la vitesse angulaire de torsion de la plaque 5, étant donné que l'engrenage 11 est interposé entre ces deux plaques, ce qui a pour effet de produire une torsion relative entre la plaque latérale 5 (ou 6) et la plaque 8 Il en résulte que le ressort 17 est comprimé, et, en même temps, il se produit un frottement dans les mécanismes engendrant le couple d'hystérésis 18, 19, de façon à engendrer 10 un couple d'hystérésis. Une charge, selon la direction opposée à X, est appliquée sur la plaque 8 en raison de l'élasticité du ressort 17, afin de limiter la rotation des planétaires 11, et il en résulte un couple ayant la direction X qui est transmis au moyeu 1 par l'intermédiaire des planétaires 11 et de l'engrenage central 4. Une torsion entre la plaque latérale 5 (ou 6) et la plaque 8 devient inférieure à la torsion qui s'exerce entre la plaque latérale 5 (ou 6) et le moyeu 1, afin de ne provoquer qu'une légère compression du ressort 17 Pour cette raison, la torsion entre la plaque latérale 5 (ou 6) et le moyeu 1 augmente dans une grande proportion, jusqu'à ce que le ressort 17 soit comprimé à sa limite maximale (position dans laquelle les broches d'arr 8 t 7 viennent au contact de la face d'extrémité des encoches respectives 9) On peut donc obtenir un angle de torsion maximal important. L'angle maximal de torsion ( au moment oh chaque broche 7 vient au contact de la face d'extrémité de l'encoche 9) est désigné par 01, en ce qui concerne 25 un système d'amortissement classique, dans lequel la plaque 8 fait partie intégrante du moyeu 1, sans la présence des planétaires 11, et le couple de torsion correspondant est désigné par la référence T 51 L'angle de torsion maximal, pour un système d'amortissement selon l'invention, est désigné par la référence 2 ' le couple de torsion correspondant étant désigné par T 52 Le nombre total 30 de dents de l'engrenage principal 4 et celui de la couronne 10 sont désignés par Z, Z, respectivement On peut écrire les relations suivantes Z. r Z o T 51 T 52 1 Sur la Figure 3, on a tracé la courbe caractéristique angle de torsion 9 / couple de torsion T, pour le cas ci-dessus (les courbes de couple d'hystérésis ayant été négligées). On notera que, lorsque la torsion se relâche, le système d'amortissement fonctionne dans l'ordre inverse de celui décrit ci-dessus, et, par conséquent, les vibrations du couple de torsion sont absorbées par suite des frottements dans les mécanismes 18, 19 Par ailleurs, lorsque les plaques 5, 6 subissent une torsion dans la direction inverse, l'engrenage 11 est entraîné en rotation de façon à se 10 déplacer dans la direction opposée à X, et les ressorts 17 sont comprimés Il en résulte que les vibrations du couple de torsion sont absorbées de la façon décrite cidessus. Le dispositif selon l'invention permet d'obtenir un angle de torsion qui est bien plus important que celui qu'il est possible d'obtenir avec un mécanisme clas15 sique Par ai lleurs, il est facile de modifier l'angle de torsion maximal,en chanZ. geant à volonté le rapport r 1 (nombre total de dents de l'engrenage z o principal/nombre total de dents d'un planétaire 11), si bien qu'il n'est pas nécessaire de prévoir des trous rectangulaires importants et qu'on élimine l'inconvénient d'une diminution de force, que l'on rencontre dans les mécanismes clas20 siques Enfin, la réalisation pratique du système selon cette invention pour obtenir un angle de torsion important est bien plus simple, et elle permet d'obtenir une structure bien plus légère que les systèmes classiques. Parmi les variantes de réalisation de l'invention, on peut citer en particulier: a) les engrenages planétaires 11 peuvent être réalisés en matériau à base de 25 résine, notamment en matières plastiques à résistance mécanique élevée. Dans ce cas, on peut encore réduire le poids du système d'amortissement b) on peut interposer le mécanisme engendrant le couple d'hystérésis entre le flasque 3 et les plaques latérales 5, 6; c) une partie de la longueur circonférentielle des trous rectangulaires 14, 15 30 peut être plus courte que celle du trou rectangulaire 16, afin que le ressort 17 ne soit au contact que des trous rectangulaires 14, 15, à l'état libre du syrstème On peut donc obtenir un système d'amortissement dans lequel 6 2549176 le couple T varie par étapes multiples en relation avec l'angle de torsion 9; d) une partie, ou la totalité du ressort 17, peu être remplacée par un corps élastique en caoutchouc,ou similaire. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits ou représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 7 25 2549176 REVENDI CAT IONS 1 Système amortisseur de vibrations pour accouplement, tel que disque d'embrayage de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend: des plaques latérales ( 5, 6) montées sur la périphérie extérieure d'un moyeu ( 1) libre en rotation, un engrenage principal ( 4) formé sur une surface périphérique extérieure du moyeu; un flasque ( 8) disposé à l'extérieur par rapport à l'engrenage principal, en laissant un espace libre entre ces deux pièces ( 8, 4); une couronne dentée ( 10), placée en regard de l'engrenage principal, cette couronne étant formée sur une surface périphérique interne du flasque ( 8), et un engre10 nage planétaire ( 11) supporté par les plaques latérales, cet engrenage planétaire étant en prise entre l'engrenage principal et la couronne dentée, et les plaques latérales et le flasque étant interconnectés élastiquement par l'intermédiaire d'un ressort de torsion ( 17). 2 Système amortisseur de vibrations selon la revendication 1, caracté15 risé en ce que ledit ressort de torsion ( 17) est monté à compression dans des trous de forme rectangulaire ( 14, 15, 16) qui sont prévus dans les plaques latérales et le flasque selon une direction sensiblement circonférentielle. 3 Système amortisseur de vibrations selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une partie, ou la totalité, dudit ressort de torsion est constituée 20 par un corps élastique analogue à du caoutchouc. 4 Système amortisseur de vibrations selon la revendication Z, caractérisé en ce qu'une partie de la longueur circonférentielle des trous carrés ( 14, 15) est plus courte que celle du trou rectangulaire ( 16) du flasque, afin que le ressort de torsion ne soit au contact que de ladite partie des trous rectangu25 laires, à l'état libre du système amortisseur, pour permettre une modification par étapes multiples du couple de torsion.