Brevet FR2557233A1 — publié le 19850628

Disque amortisseur du type à longue course. La présente invention concerne un disque amortisseur du type à longue course, c'est-à-dire ayant un grand angle de torsion, qui peut être utilisé comme disque d'embrayage du type sec ou du type humide et comme disque d'embrayage d'un embrayage de blocage monté dans un convertisseur de couple pour automobile ou autre. Un disque amortisseur du type à longue course a déjà été décrit dans la demande de modèle d'utilité japonais 57-10387. Dans ce disque connu, un flasque de moyeu est divisé en une aile intérieure et une aile extérieure. Ces deux ailes sont jointes circonférentiellement par un ressort et l'aile extérieure est jointe circonférentielle- ment à une plaque latérale par des ressorts, de sorte que l'angle de torsion entre l'aile intérieure et la plaque latérale est plus grand que celui de disques classiques ayant des ailes non divisées. Cependant, dans ce disque connu du type à longue course, le couple d'hystérésis produit par le frottement entre des disques est fixé à une valeur élevée et constante dans toute position de torsion (tournée par torsion). Par conséquent, si le disque est utilisé comme disque d'embrayage du type sec pour une automobile, la vibration du couple du moteur dans une transmission tournant à vide peut parfois ne pas être absorbée suffisamment et être transmise à un mécanisme de transmission tel que boîte de vitesses, de sorte que des bruits attaquant les engrenages peuvent être produits dans le mécanisme de transmission. Par conséquent, le but de l'invention est de fournir un disque amortisseur perfectionné ne présentant pas les inconvénients précités. A cet effet, la présente invention concerne un disque amortisseur du type à longue course, caractérisé par le fait qu'il comprend un moyeu agencé pour être accouplé à un arbre de sortie, des ailes espacées circonférentiel- lement en saillie radiale vers l'extérieur hors de la périphérie de ce moyeu, deux plaques latérales accouplées à une partie d'entrée de couple, disposées de chaque côté des ailes et montées rotatives autour du moyeu, des en- tretoises espacées circonférentiellement des ailes, des sous-plaques tenant rigidement ces entretoises et montées rotatives autour de parties du moyeu entre les plaques latérales et les ailes, un premier élément de friction ayant une faible force de friction placé entre l'aile et la sousplaque, un deuxième élément de friction ayant une force de friction élevée placé entre la sous-plaque et la plaque latérale, un premier ressort joignant circonfé- rentiellement et en permanence l'aile et, les plaques la- térales, un deuxième ressort agencé pour joindre circon- férentiellement l'aile et les dits espaces dans une deu- xième phase de torsion, dans laquelle l'angle de torsion relatif entre l'aile et lee plaques latérales est supé- rieur à une valeur déterminée, et un troisième ressort agencé pour joindre les entretoises et la plaque latérale au moins dans la deuxième phase de torsion. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante des formes de réalisation préférées de l'invention, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une coupe d'un disque amortisseur selon une première forme de réalisation de l'invention; la figure 2 est une autre coupe du disque amortisseur de la figure 1; la figure 3 est une coupe schématique suivant la ligne III-III de la figure 1; la figure 4 est une coupe schématique suivant la ligne IV-IV de la figure 1; la figure 5 est une vue de face schématique d'uxepartie du disque de la figure 1; la figure 6 est une vue de face schématique développée d'une partie du disque de la figure 1; les figures 7a à 7f sont des coupes schématiques d'une partie du disque suivant la ligne VII-VII de la figure 5, dans différents états; la figure 8 est un graphique représentant la relation entre le couple transmis et l'angle de torsion, et la figure 9 est une vue de face schématique d'une sous- plaque. La figure 1 représente un disque amortisseur conforme A l'invention qui est utilisé comme disque d'embrayage du type sec pour un embrayage A friction d'automobile. Sur la figure 1, un disque d'embrayage 1 comporte un moyeu 2 conçu pour être claveté à un arbre de sortie ou un arbre moteur (non repr6senté) qui est accouplé A une boîte de vitesses. Deux plaques latérales annulaires 3 et 4, une plaque d'embrayage et une plaque de retenue, sont montées rotatives à la périphérie du moyeu 2 et elles sont réunies rigidement par des chevilles d'arrêt 5 et 5' (fig. 2) Deux garnitures de friction annulaires 6 et 7 sont fiZées sur les faces de plaques d'amortissement 8 qui sont fixées à la partie radialement extérieure de la plaque latérale 3. 2x Les garnitures de friction 6 et 7 sont en face respective- ment d'un volant (non représenté) d'un moteur et d'un plateau de pression (non représenté). Deux sous-plaques 10 et 11, représentées sur la figure 9, sont rmontées rotatives A la périphérie du moyeu 2 entre les plaques latérales 3 et 4 et un collet 12 qui fait corps avec le moyeu 2. Des rondelles ondulées 40 ou d'autres éléments de friction sont placés entre ce collet 12 et les sous-plaques 10 et 11. Des rondelles de friction ou d'autres éléments de friction 41 sont placés entre les sous-plaques et 11 et les plaques latérales 3 et 4. La force de friction des rondelles 40 est inférieure à celle des ron- delles 41. Comme le montre la figure 3, deux bras, ou ailes, radiaux 13 et 14, de même épaisseur que le collet 12, font saillie hors de celui-ci à l'opposé l'un de l'autre. Des entre- toises 15 et 16, de la même épaisseur, sont placées dans les espaces circonférentiels s'étendant entre les ailes 13 et 14. Comme le montre la figure 2, ces entretoises 15 et 16 sont serrées des deux côtés par les sous-plaques 10 et 11 et sont fixées rigidement à elles par des rivets 17 pour la formation d'un corps compleoeA. Comme le montre la figure 4, des espaces, ou ouvertures, 18, 18', 19, 19' sont ménagés entre les ailes 13 et 14 et les entretoises 15 et 16 du corps complexe A. Comme le montre la figure 5, les plaques latérales 3 et 4 sont pourvues d'ouvertures 21, 21', 22 et 22' qui coïncident avec les ouvertures précédentes. Sur la figure 3, les repères 23 et 24 représentent des ressorts de-torsion qui sont des ressorts hélicoïdaux compressibles de petit diamètre et de faible constante d'élasticité. Des supports de res- sort 25 et 26 sont fixés ou engagés dans les extrémités du ressort 23. Des supports de ressort 27 et 28 sont fixés ou engagés dans les extrémités du ressort 24. Les supports de ressort 25 et 28 s'appuient sur des saillies circon- férentielles 29 et 30 prévues sur les bords des ailes 13 et 14. Les supports de ressort 26 et 27 s'appuient sur les bords de l'entretoise 15. Les repères 32, 32', 33 et 33' représentent des ressorts de torsion qui sont des ressorts hélicoïdaux compressibles de grand diamètre et de constante d'élasticité élevée. Le ressort 32, coaxial au ressort 23, est disposé autour du ressort 23 et entre l'aile 13 et l'entretoise 15. Le ressort 33, coaxial au ressort 24, et disposé autour du ressort 24 et entre l'aile 14 et l'entretoise 15. Les ressorts 32' et 33' sont placés entre l'aile 14 et l'entre- toise 16 et entre l'aile 13 et l'entretoise 16. Comme le montre la figure 6, des espaces circonférentiels 11 sont ménagés entre l'extrémité 32a du ressort 32 et le bord 13a de l'aile 13 et entre l'extrémité 32a' du ressort 32' et le bord 14a de l'aile 14. Des espaces 11, circonfé- rentiellement plus courts que les espaces 1 sont ménagés entre l'extrémité 33b du ressort 33 et le bord 14b de l'aile 14 et entre l'extrémité 33b' et le bord 13b de l'aile 13. Le dispositif précédent est aussi clairement représenté sur les figures 7a & 7f, sur lesquelles, pour la descrip- tion qui suit, les rondelles ondulées 40 et les rondelles de friction 41 sont représentées sur la même section que les ressorts. Comme le montre la figure 7a, qui illustre un état neutre, les ressorts 23 et 24 s'appuient aux deux extrémités, par leurs supports, sur les bords des ailes 13 et 14 et les bords des entretoises 15 et 16. Les extrémités des ressrots 32, 32', 33 et 33' s'appuient sur les bords des entretoises et 16 ou les bords des ouvertures des plaques latérales 3 et 4. Des espaces circonférentiels 12 sont ménagés entre l'extrémité 32b du ressort 32 et le bord 21b de l'ouverture 21 et entre l'extrémité 32b' du ressort 32' et le bord 21b' de l'ouverture 21'. Des espaces 12, circonférentiellement plus courts que les espaces 12, sont ménagés entre l'extrémité 33a du ressort 33 et le bord 22a de l'ouverture 22 et entre l'extrémité 33a' du ressort 33' et le bord 22a' de l'ouverture 22'. Comme le montre la figure 3, les ailes 13 et 14 sont pourvues, à leur périphérie, de creux 34 par Jsquels passent les chevilles d'arrêt 5. Les entretoises 15 et 16 sont pourvues à leur périphérie de creux 35 par lesquels passent les chevilles d'arrêt 5'. Des espaces circonféren- tiels L1 et LZ, sont ménagés entre chaque cheville d'arrêt 5 et les bords du creux 34. Des espaces circonférentiels L2 et L2, sont ménagés entre chaque cheville d'arrêt 5' et les bords du creux 35. Quand les espaces sont transformés en angles de torsion, il existe entre eux les relations suivantes: L1 = 11 + 2 12 et L2 = 12. Le dispositif qui vient d'être décrit, bnctionne de la manière suivante. Sur la figure 1, quand le plateau de pression, non repré- senté, serre la garniture 7 contre le volant, non repré- senté, le couple du moteur est transmis des garnitures 6 et 7 aux plaques latérales 3 et 4 par les plaques d'amortis- sement 8, puis, par les ressorts, les éléments de friction et les sousplaques 10 et 11, au moyeu 2, puis à l'arbre de sortie. Bien que le couple soit transmis des plaques latérales 3 et 4 au moyeu 2 comme décrit ci-dessus, le fonctionnement, pour plus de clarté, sera décrit ci-après comme si le couple était transmis du moyeu 2 aux plaques latérales 3 et 4. Sur la figure 3, quand le moyeu 2 commence à tourner par torsion ou à se tordre pour transmettre un couple dans le sens de la flèche B, les ailes 13 et 14, sur la figure 7a, solidaires de lui, commencent à tourner dans le sens B' en comprimant le ressort 23. Au début de la torsion, le corps complexe A, formé des entretoises 15 et 16 et des sous- plaques 10 et 11 ne se tord pas ou ne tourne pas par torsion par rapport aux plaques latérales 3 et 4. La relation entre le couple transmis et l'angle de torsion dans cette phase est indiquée sur la figure 8 par C1. Quand les ailes 13 et 14 tournent ou parcourent l'espace 11 avec le moyeu 2, comme représenté sur la figure 7b, les bords 13a et 14a viennent en contact avec les extrémités 32a et 32a' des ressorts 32 et 32'. Après cela, le couple est transmis des ailes 13 et 14 au corps complexe A par les ressorts 32 et 32', puis, par les ressorts 33 et 33', aux plaques latérales 3 et 4. Ainsi, les ressorts 32 et 32' ainsi que les ressorts 33 et 33' sont comprimés, de sorte que les ailes 13 et 14 tournent par torsion par rapport au corps complexe A, et celui-ci tourne aussi par torsion par rapport aux plaques latérales 3 et 4. La relation entre le couple transmis et l'angle de torsion dans cette phase est indiquée sur la figure 8 par D1. Quand les ailes 13 et 14 tournent par torsion d'un angle maximal déterminé dans le sens B', comme représenté sur la figure 7c, les chevilles d'arrêt 5 et 5' (figure 3) viennent en contact avec les bords des creux 34 et 35, de sorte que la torsion ne peut plus augmenter. Quand le couple transmis diminue, l'angle de torsion diminue suivant une ligne indiquée sur la figure 8 par D1 et C1,. Dans la première et le deuxième phases ci-dessus, le collet 12 tourne par rapport aux sous-plaques 10 et 11 et un frot- tement se produit sur les faces des rondelles 40, de sorte qu'un premier couple d'hystérésis H1 petit (non représenté) apparaît sur la courbe caractéristique. Dans la deuxième phase, les sous-plaques 10 et l tournent par rapport aux plaques latérales 3 et 4 et un frottement se produit aussi sur les faces des rondelles 41, de sorte qu'un couple d'hystérésis H2 élevé apparaît sur la courbe caractéris- tique. 3ur la figure 7a, quand le moyeu 2 commence aà transmettre un couple dans le sens opposé a la flèche BI, les ailes 13 et 14 commencent A tourner dans le m8me sens en comprim.ant le ressort 24 (D2 sur la figure 8) Au début de cette phase de torsion inverse, le cords complexe A ne se tord pas ou ne tourne pas par torsion par rapport aux plaques latérales 3 et 4 (C2 sur la figure o). Quand les ailes 13 et 14 tournent ou parcourent l'espace 11,, comme représenté sur la figure 7d, leurs bords 13b et 14b viennent en contact avec les extrémités 33b' et 33b des ressorts 33' et 33. Par conséquent, les ressorts 33 et 33' ainsi que les ressorts 32 et 32' sont comprimés, de sorte que les ailes 13 et 14 tournent par torsion par rapport au corps complexe A, et celui-ci tourne aussi par torsion par rapport aux plaques latérales 3 et 4 (D2 sur la fi- gure 8). Quand les ailes 13 et 14 tournent ensuite dans l'espace 1' 2 (figure 7e), les extrémiâs 33a et 33a' des ressorts 33 et 33' viennent en contact avec les bords 22a et 22a' des ouvertures, de sorte que les ailes 13 et 14 sont unies directement aux plaques latérales 3 et 4 par les ressorts 33 et 33'. Quand les ailes 13 et 14 continuent de tourner dans le sens opposé à la flèche B', les ressorts 32 et 32' ne sont pas comprimés et seuls les ressorts 33 et 33' le sont, de sorte que la rigidité en torsion augmente (E sur la figure 8). Si la constante d'élasticité des ressorts 32 et 32' est K et celle des ressorts 33 et 33' est K2 et que K1 = K2, la constante d'élasticité totale K des ressorts 32, 32', 33 et 33' dans la deuxième phase (D2 sur la figure 8) est K = K1. K 2/(K1+ K2) = K1/2, car ces ressorts fonctionnent en série. D'autre part, leur constante d'élasticité totale dans la - troisième phase (E sur la figure 8) est K1. Par conséquent, la constante d'élasticité totale est deux fois plus grande dans la troisième phase que dans la deuxième. La figure 7f illustre un état dans lequel les ailes ont atteint une limite dans le sens de rotation opposé à la flèche B'. Quand le couple transmis diminue, l'angle de torsion diminue suivant une ligne indiquée sur la figure 8 par E', D2, et C2,. Dans les phases inverses ci-dessus, quand le collet 12 tourne par rapport aux sous-plaques 10 et 11 dans la première phase, le frottement se produit sur les faces des rondelles 40, de sorte qu'un premier couple d'hysté- résis H1, petit apparaît sur acaractéristique. Quand les sous-plaques 10 et 11 tournent par rapport aux plaques latérales 3 et 4 dans la deuxième phase, le frottement se produit sur les faces des rondelles 41, de sorte qu'un deuxième couple d'hystérésis H2, élevé apparaît sur la courbe caractéristique. Dans des variantes de réalisation de l'invention, des ressorts petits et mous peuvent être disposés coaxialement au ressort 32' ou 33' entre l'aile 14 et l'entretoise 16 ou entre l'aile 13 et l'entretoise 16. Sur la figure 7c, le dispositif peut être conçu de façon que les ailes 13 et 14 puissent continuer de tourner dans le sens de la flèche B' après que les extrémités 32b et 32b' __ des ressorts 32 et 32' soient venues en contact avec les bords 21b et 21b' des ouvertures. Dans ce cas, trois phases peuvent être exécutées aussi à la suite dans le sens de la flèche B'. Le collet annulaire 12 de la figure 3 peut être supprimé de façon que les ailes 13 et 14 puissent faire saillie directement hors du moyeu 2. Comme indiqué précédemment, le disque amortisseur de l'invention peut être utilisé comme disque d'embrayage du type sec ou comme embrayage de blocage d'un convertisseur de couple. Selon l'invention, comme indiqué ci-dessus, comme les paires de ressorts de torsion sont conçues pour être com- primées en série entre le moyeu et les plaques latérales avec les entretoises entre eles, l'angle maximal de torsion peut être grand, par exemple de 280 dans le sens positif. Comme le couple d'hystérésis change avec l'angle de torsion, le bruit du système de transmission peut être absorbé efficacement. C'esbà-dire que le bruit pendant la marche à vide du moteur peut être efficacement absorbé par le premier couple d'hystérésis petit et le bruit pendant l'accélération peut être efficacement absorbé par le deuxième couple d'hystérésis élevé ou supérieur. Bien aie l'invention ait été décrite avec une certaine minutie dans sa forme préférée, il va de soi qu'on peut modifier cette forme préférée quant aux détails de cons- truction et changer la combinaison et la disposition des éléments sans sortir pour autant du cadre de l'invention revendiquée ci-après. Revendications 1.- Disque amortisseur du type à longue course, caracté- risé par le fait qu'il-comprend un moyeu (2) agencé pour être accouplé à un arbre de sortie, deux ailes (13, 14) espa- cées circonférentiellement en saillie radiale vers l'exté- rieur hors de la périphérie de ce moyeu (2), deux plaques latérales (3, 4) accouplées à une partie d'entrée de couple, disposées de chaque côté de l'aile (13, 14) et montées rotatives autour du moyeu (2), des entretoises (15, 16) espa- cées circonférentiellement des ailes (13, 14), des sous- plaques (10, 11) tenant rigidement ces entretoises (15, 16) et montées rotatives autour de parties du moyeu (2) entre les plaques latérales (3, 4) et l'aile (13, 14), un premier élément de friction (40) placé entre l'aile (13, 14) et la sous-plaque (10, 11), un deuxième élément de friction (41) placé entre la sous-plaque (10, 11) et la plaque latérale (3, 4), un premier ressort (23, 24) joignant circonféren- tiellement et en permanence l'aile (13, 14) et les plaques latérales (3, 4), et des deuxième (32, 32') et troisième (33, 33') ressorts disposés circonférentiellement entre les plaques latérales (34) et l'aile (13, 14) evec les entre- toises (15, 16) entre elles et agences pour joindre cir- conférentiellement l'aile (13, 14) et les plaques latérales (3, 4) dans une phase de torsion dans laquelle l'angle de torsion relatif entre l'aile (3, 4) et les plaques latérales (13, 14) est supérieur à une valeur déterminéeo 2.- Disque amortisseur du type à longue course, caractée rise par le fait qu'il comprend un moyeu (2) agencé pour être accouplé à un arbre de sortie, des ailes (13, 14) espacées circonférentiellement en saillie radiale vers l'exptérieur hors de la périphérie de ce moyeu (2), deux plaques latérales (3, 4) accouplées à une partie d'entree de couple, disposées de chaque côté des ailes (13, 14) et montées rotatives autour du moyeu (2), des entretoises (15, 16) espacées circocférentiellement des ailes (13, 14>) des sous-plaques (10, 11) tenant rigidement ces entretoises (15, 16) et montées rotatives autour de parties du moyeu (2) entre les plaques latérales (3, 4) et les ailes (13, 14), un premier élément de friction (40) ayant une faible force de friction placé entre l'aile (13, 14) et la sous-plaque (10, 11), un deuxième élément de friction (41) ayant une force de friction élevée placé entre la sous- plaque (10, 11) et la plaque latérale (3, 4), un premier ressort (23, 24) joignant circonférentiellement et en permanence l'aile (13, 14) et les plaques latérales (3, 4), un deuxième ressort (32, 32') agencé pour joindre circon- férentiellement l'aile (13, 14) et les dis espaces dans une deuxième phase de torsion dans laquelle l'angle de torsion relatif entre l'aile (13, 14) et les plaques latérales (3,4) est supérieur à une valeur déterminée, et un troisième ressort (33, 33') agencé pour joindre les entretoises (15, 16) et la plaque latérale (3, 4) au moins dans la deuxième phase de torsion. 3.- Disque amortisseur selon la revendication 2, dans lequel chaque ressort est un ressort hélicoïdal compressible, les ailes (13, 14) et les entretoises (15, 16) sont disposées circonférentiellement de manière alternée, les deuxième (32) et troisième (33) ressorts sont disposés circonférentiel- lement de manière alternée entre les ailes (13, 14) et les entretoises (15, 16), et le premier ressort (23, 24) est un ressort de petit diamètre qui est disposé coaxialement dans les deuxième (32) et troisième (33) ressorts. 4.- Disque amortisseur selon la revendication 3, dans lequel le deuxième ressort (32) est agencé pour joindre les ailes (13, 14) et les plaques latérales (3, 4) quand l'angle de torsion dépasse une autre valeur supérieure à ladite valeur déterminée dans la phase de torsion dans l'un des deux sens.