Brevet FR2568649A1 — publié le 19860207

Disque amortisseur à ressorts en série ". La présente invention a pour objet un disque amortis- seur à ressorts en série, dans lequel deux ailes sail- lant radialement vers l'extérieur sont prévues sur un moyeu central, deux plaques latérales montées tour- nantes sur ce moyeu et ayant des trous s'étendant dans la direction circonférentielle du disque sont placées de part et d'autre des ailes de moyeu, deux arrêtoirs ayant chacun deux ailes montées tournantes sur le moyeu et saillant dans une direction radiale du disque sont placés entre l'aile de moyeu et les plaques latérales, un ressort hélicoïdal s'étendant approximativement dans la direction circonférentielle du disque est placé en- tre l'aile d'arrêtoir et les trous des plaques laté- rales et l'aile de moyeu pour accoupler élastiquement le moyeu et les plaques latérales dans la direction circonférentielle du disque. Un tel disque amortisseur est utilisable comme disque d'embrayage d'automobile, de machine agricole ou d'en- gin de chantier, par exemple. On connalt un tel mécanisme dans lequel deux ailes sail- lant radialement vers l'extérieur sont prévuesur un moyeu central, deux plaques latérales montées tournan- tes sur ce moyeu et ayant des trous s'étendant dans la direction circonférentielle du disque sont placées de part et d'autre des ailes de moyeu, deux arrêtoirs ayant chacun deux ailes montées tournantes sur le moyeu et saillant dans une direction radiale du dis- que sont placés entre l'aile de moyeu et les plaques latérales, chaque aile d'arrêtoir et chaque aile de moyeu sont disposées et espacées à peu près également dans la direction circonférentielle du disque, et un ressort hélicoïdal s'étendant approximativement dans anblT;Tagoazao aun aTuaqo %nad uo: %uea^çn ama[qoid al oUOp anod luawtapWo=Id quuoauaw anbTessao awsTumaui al *alq;ej aTeloqu %sa uoTSIo al aU t pT -l al anbeaol apusa 6 saaa all na o al Su8p Iuauaoueo a SL aaqqouqe azqe sud qnad au uoTszo. ap uouazqTA aun %a 'agA -alî aBTaoq40!a UoT9ezo% mt l 9!kTpT al puanb!uaaaouo -jjja agqzosqe a.z% sud %nad au uosazoq ap ai us a[qTej ap auTuwop un susp uonszo% ap uon3eIqlA a[qTej aun 'aw9eu3agw a3 sUBp 'quanbsuoo 'Bd saquad s$nalonTd aTo^A sud %nad OL. au uoTsao! ap aTdnao/uaiuzoa ap aT ue anbsT&aozeao Bal azquoa zed eToa '9lassaO a Te agug adA% np inasellozwe anbsaTp un s %uataA^lejadmwo anua; qo ai% 3nad uosT9o; ap aTBus pueu5 a anbTsTzaxolezo aun 'awsTuemau ao Susa *(L19 96-MS UuTwaxa uou aTauoder %aAalq) anbaTp np ç aTTaT!uaagjuooiTa uoToaTp al susp saTeaazgT sanbeTd sat qa naAow al quawanbTissua.aTdnomou inod naAow ap aTTaT Ba sa9UaaeT sanbuTd sap snoai sal;a oTaO&zi1p aTîSIT ailua qouTd 3sa anbsTp p np aTllauaaJuoozT uoT; oazTp at 6'989Sz grand angle de torsion mais ne peut pas obtenir un effet suffisant d'absorption de la vibration, car la caractéris- tique de rigidité à la torsion ou caractéristique angle de torsion/couple de torsion ne peut avoir qu'une seule pente. La présente invention vise à résoudre ce problème en permet- tant le changement de la rigidité à la torsion en deux pentes tout en tirant profit de la caractéristique A grand angle de torsion qui est une caractéristique du disque amortisseur à ressorts en série. L'invention a pour objet, à cet effet, un disque amortisseur du type défini ci-dessus, caractérisé par le fat que le ressort hélicoïdal est composé d'un ressort principal de grand diamètre et grande rigidité et d'un ressort secondaire de petit diamètre et plus faible rigidité placé A l'intérieur du précédent, un coté des ailes d'arrêtoir a une saillie saillant vers un côté du ressort secondaire en contact avec elle, un autre côté des ailes d'arrêtoir a une saillie saillant vers un autre côté du ressort secondaire, de sorte que la saillie de l'aile d'arrêtoir est agencé pour comprimer seulement le ressort secondaire dans une phase initiale de torsion du disque. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée du disque amortisseur de l'invention, faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une coupe verticale partielle d'un disque amortisseur, - la figure 2 est une vue partielle dans la direction des flèches II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue de face d'un arrêtoir du disque de la figure 1, et, - la figure 4 est un graphique représentant une caractéris- tique angle de torsion/couple de torsion du disque de la figure 1. La figure 1 montre un disque amortisseur conforme à l'invention utilisé comme disque d'embrayage d'automobile, et est une coupe partielle suivant la ligne I-I de la figure 2, qui est une vue partielle dans la direction des flèches II-II de la figure 1. Sur la figure 1, un moyeu central 11 a une cannelure 12 sur sa surface périphérique intérieure et est fait pour s'ajuster par celle-ci sur un arbre de sortie non représenté. Une base d'ailes 13 saillie annulairement à la périphérie extérieure du moyeu 11, et deux ailes 14 (dont une seule est représentée) sont prévues sur cette base 13 dans la même direction radiale.Deux plaques latérales annulaires 15 et 16 (plaque d'embrayage et plaque de retenue) sont montées tournantes sur le moyeu Il de part et d'autre (sur le côté gauche et le côté droit sur la figure 1) de la base d'ailes 13 et assemblées par une gou- pille 17 (figure 2) parallèle à l'axe 0-0. Une plaque d'amortissement 18 s'étendant vers l'extérieur dans le même plan est fixée par des rivets à la partie extrême périphé- rique extérieure de la plaque latérale 15, et des garnitures de friction 19 placées entre un volant de moteur non repré- senté et un plateau de pression sont fixées aux deux faces de cette plaque d'amortissement 18. La base d'ailes 13 est pourvue annulairement à sa périphérie extérieure d'une bande saillante 21 de même épaisseur que l'aile de moyeu 14, et des parties annulaires d'arrêtoirs 23 et 24 sont montées tournantes sur la base d'ailes 13 par - l'intermédiaire de rondelles de friction 22 de part et d'autre de la bande saillante 21. En outre, une rondelle annulaire de friction 25 est placée entre une face de la base d'ailes 13 et la plaque latérale 15, et une rondelle annulaire de friction 26 serrant l'arrêtoir 23 sur le côté de la bande saillante 21 est placée sur le côté périphérique extérieur de la rondelle de friction 25. Une rondelle annulaire de friction 27, une plaque support 28 et un ressort conique 29 sont placés dans cet ordre à partir du côté de la base d'ailes 13 entre la base d'ailes 13 et la plaque latérale 16, et le ressort conique 29 est monté comprimé de façon que les rondelles de friction 25 et 27 soient serrées contre la base d'ailes 13. Une rondelle annulaire de friction 34 est placée sur le côté périphérique extérieur de la rondelle de friction 27 et serre l'arrêtoir 24 sur le côté de la bande saillante 21. En outre, quatre trous 31 et quatre trous 32 (décrits plus loin) sont prévus dans les plaques latérales 15 et 16 sur leurs côtés périphériques à l'extérieur radialement de la bande saillante 21, et les deux extrémités axiales d'un ressort hélicoïdal 30 sont ajustées dans ces trous 31 et 32. Le ressort hélicoïdal 30 a une grande rigidité et est composé dbn ressort principal de grand diamètre 30a et d'un ressort secondaire de petit diamètre 30b qui s'ajuste dans le ressort principal 30a, et la rigidité du ressort secondaire b est inférieure à celle du ressort principal 30a. Comme le montre la figure 2, deux sur quatre des trous 32 (31) forment un ensemble, et dans chaque ensemble de trous 32 (3), ceux-ci sont placés l'un près de l'autre, séparés par une partie intermédiaire 33 de la plaque latérale 16 (15). D'autre part, l'aile de moyeu 14 fait corps avec le moyeu l pour former approximativement un secteur en saillant radia- lement du moyeu 11 vers l'extérieur. Des creux 35 faits sur les deux bords de l'aile de moyeu 14 sont alignés avec les deux extrémités d'un ensemble de trous 32 (31) quand on regarde dans la direction de laxe 0-0 dans un état libre du disque, et un siège de ressort 36 placé à un bout du ressort hélicoïdal 30 est en contact avec le creux 35 i l'aile de moyeu 14 et l'extrémité du trou 32 (31). D'autre part, l'arrêtoir 23 (24) présente deux ailes 40 saillant vers l'extérieur dans la même direction radiale d'une partie annulaire ajustée sur la base d'ailes 13 (figure 1) commrne représente sur la figure 3. Une encoche 41 destinée à venir en prise avec la goupille 17 (figure 2) est faite à la périphérie extérieure de l'aile d'arrêtoir 40, et une surface de contact 42 avec laquelle le ressort hélicoïdal 30 (figure 2) est en contact est faite sur un bord de l'aile d'arrêtoir 40. Une saillie 43 est faite sur le côté opposé à la surface de contact 42, et cette saillie 43 est placée à un endroit o elle est en contact seulement avec le ressort secondaire b (figure 2) du ressort hélicoïdal 30. Un creux 44 dans lequel la partie périphérique intérieure radialement du ressort principal 30a (figure 2) peut s'ajuster est fait sur un côté périphérique à l'intérieur radialement de la saillie 43. Comme le montre la figure 2, l'arrêtoir 23 et l'arrêtoir 24 sont placés de manière opposée de façon telle que leurs saillies respectives 43 soient placées sur des côtés opposés, les extrémités du ressort hélicoïdal 30 étant en contact avec l'aile de moyeu 14 et avec la surface de contact 42. A l'état libre du disque, représenté sur la figure 2, le ressort principal 30a du ressort hélicoïdal 30 est légèrement comprimé entre l'aile de moyeu 14 et l'aile d'arrêtoir 40 de façon à ne pas se détacher, et le ressort secondaire 30b est relativement fortement comprimé. Pour cette raison, le ressort secondaire 30b pousse à la fois la surface de con- tact 42 et la saillie 43 par l'intermédiaire du siège de ressort 45, et deux arrêtoirs 23, 24 sont maintenus dans une position telle que la surface de contact 42 soit alignée avec l'extrémité de la saillie 43. Bien qu'une partie extrême du ressort principal 30a soit ainsi en contact avec la surface de contact 42 de l'aile d'arrêtoir 40, un inter- valle correspondant à la longueur saillante de la saillie 43 est formé entre ladite extrémité et le creux 44. Par ailleurs, la goupille 17 est en prise avec l'encoche 41 des arrêtoirs 23 et 24, un jeu circonférentiel étant laissé entre elles. En outre, la largeur circonférentielle de la partie intermédiaire 33 située entre les deux trous 32 (31) est fixée de façon à ne pas permettre au ressort hélicoïdal 30 de venir en contact avec elle quand le disque fonctionne. Par conséquent, il y a toujours un intervalle entre le ressort hélicoïdal 30 et la partie intermédiaire 33. Un amortisseur dynamique 50 prévu à la périphérie extérieure de l'aile de moyeu 14 a la constitution suivante. Sur la figure 1,.deux plaques secondaires 51, 52 sont fixées à la partie périphérique extérieure de l'aile de moyeu 14 et réunies à l'extérieur de l'aile de moyeu 14. Un ressort 54 s'étendant dans la direction circonférentielle du disque est placé dans des encoches 53 s'étendant vers le côté périphé- rique extérieur faites dans les plaques secondaires 51 et 52. Un arrêtoir annulaire 55 dont la section a une ouverture en U ouvert vers l'intérieur est placé de façon à couvrir le ressort de torsion 54 du côté périphérique extérieur et des deux côtés, et cet arrêtoir annulaire 55 est un élément annulaire centré sur l'axe 0-0. Comme le montre la figure 2, une masse circulaire 56 est fixée à une zone de l'arrêtoir annulaire 55 autre que celle occupée par le ressort 54, et une fente 57 tenant de manière coulissante la partie périphérique extérieur des plaques secondaires 51 et 52 par l'intermédiaire d'un élément de friction non représenté est faite à une extrémité circonférentielle de la masse 56. A l'état libre, un espace est formé entre le fond de la fente 57 et les plaques soncondaires 51 et 52, et une face d'extrémité circonférentblle 56a de la masse 56 est en contact avec le ressort 54.- Par parenthèse, un assemblage de cette partie des plaques secondaires 51 et 52 est aussi prévu à l'endroit opposé radialement du disque (non représenté), ce qui maintient l'amortisseur dynamique 50 centré sur l'axe 0-0. Le disque amortisseur fonctionne de la manière suivante. Sur la figure 1, quand la garniture de friction 19 est serrée entre le volant non représenté et.le plateau de pression, le couple produit par le moteur est transmis à la garniture de friction 19. Ce couple est ensuite transmis de la garniture de friction 19 au moyeu 11 par la plaque d'amortissement 18, la plaque latérale 15 (16), le ressort hélicoïdal 30, les arrêtoirs 23 et 24 et l'aile de moyeu 14. Une force motrice est ainsi transmise à l'arbre de sortie non représenté. Ici, par exemple, si un couple de torsion est appliqué à la garniture de friction 19 dans leens de la flèche X de la figure 2 par rapport au moyeu 11, l'amortisseur fonctionne de la manière suivante pour absorber sa vibration de torsion. Quand la garniture de friction 19 tourne par rapport au moyeu 11, l'intervalle entre les extrémités des trous 31 et 32 et du creux 35 de l'aile de moyeu 14 qui se font face dans la direction circonférentielle du disque devient étroit pour comprimer le ressort hélicoïdal 30. Comme la rigidité du ressort principal 30a du-ressort hélicoïdal 30 est supérieure à celle du ressort secondaire 30b, le ressort principal 30a agit comme un corps rigide pour exercer une pression sur la surface de contact 42 de l'aile d'arrêtoir 40 dans un état initial de torsion. Par suite, les arrêtoirs 23 et 24 tournent l'un par rapport à l'autre en sens contraire pour faire que la saillie 43 comprime le ressort secondaire 30b par l'intermédiaire du siège de ressort 45. Cet état de compression continue jusqu'à ce que le ressort principal 30a vienne en contact avec le creux 44. La relation entre l'angle de torsion 0 et le couple de torsion T est alors représentée par la ligne 0-e de la figure 4, et l'accrois- sement de l'angle de torsion est faible. Quand un couple de torsion plus fort est appliqué à la garniture de friction 19 par rapport au moyeu 11 dans le sens X, le ressort principal 30a se comprime conjointement avec le ressort secondaire 30b pour faire atteindre à l'angle de torsion sa valeur maximale 2' Comme dans l'in- tervalle O1-2, les deux ressort se compriment, l'accroisse- ment du couple de torsion relativement à l'angle de torsion devient grand. C'est-à-dire que la caractéristique angle de torsion-couple de torsion change de pente à la limite E1 En outre, deux ressorts hélicoïdaux 30 sont disposés en série dans la direction circonférentielle du disque par l'intermédiaire des arrêtoirs 23 et 24, de sorte que la caractéristique à grand angle de torsion qui est la carac- téristique du type de disposition en série peut être obtenue. Quand l'angle de torsion décroît à partir i sa valeur maximale &2, le disque fonctionne dans l'ordre inverse et la caractéristique angle de torsion e-couple de torsion T change de pente à la limite 91 Comme des frottements se produisent sur les faces des rondelles de friction 22, 25, 27, etc. en raison du fonc- tionnement ci-dessus, un couple d'hysterésis h est produit sur la caractéristique angle de torsion 6-couple de torsion T comme représenté sur la figure 4. Ce couple d'hysterésis h absorbe une énergie de couple de torsion pour absorber la vibration de-torsion. Qand le disque est soumis à une torsion dans le sens inverse de X, il fonctionne de la même façon en sens inverse pour fournir une caractéristique angle de torsion &- couple de torsion T semblable (non représentée sur la figure 4). D'autre part, l'amortisseur dynamique 50 absorbe de la manière suivante la vibration du couple appliquée au moyeu 11 pour améliorer encore l'effet mentionné ci-dessus d'absorption de là vibration du couple. Comme la masse 56 est à l'extérieur radialement de l'aile de moyeu 14 et est plus lourde qu'elle, son moment d'inertie est grand. Par conséquent, quand l'aile de moyeu 14 reçoit une vibration de couple, une rotation relative se produit entre les plaques secondaires 51 et 52 et la masse 56. De ce fait, le ressort 54 est comprimé entre l'encoche 53 et la face d'extrémité 56a, et en même temps un frottement se produit sur des éléments de friction non représentés prévus entre les plaques secondaires 51 et 52 et la masse 56 pour l'absorption de la vibration du couple. L'invention a l'effet suivant. Comme la saillie 43 de l'aile d'arrêtoir 40 est agencée pour comprimer seulement le ressort secondaire 30b au stade initial de la torsion du disque, on obtient une caractéristique angle de torsion/ couple de torsion à deux pentes pour assurer l'effet suffi- sant d'absorption de la vibration tout en tirant profit de la caractéristique à grand angle de torsion qui est une carac- téristique du disque amortisseur à ressorts en série. D'autres réalisation possibles sont les suivantes. I (1) On peut utiliser un dispositifeans lequel sont prévues deux paires (ou plus) d'arrêtoirs 23, 24, les ailes 40 de chaque paire d'arrêtoirs sont disposés également dans la direction circonférentielle du disque entre les deux ailes de moyeu 14, les ressorts hélicoïdaux 30 sont montés non seulement entre les ailes de moyeu 14 et les arrêtoirs 23 et 24, mais aussi entre une paire d'arrêtoirs voisins 23, 24. Dans ce cas, l'angle maximal de torsion peut être encore plus grand. (2) L'amortisseur dynamique 50 n'est pas absolument nécessaire et peut être supprimé. Naturellement, un disque amortisseur équipé de l'amortisseur dynamique 50 a une plus grande capacité d'absorption des vibrations. REVENDICATIONS: 1.- Disque amortisseur à ressorts en série, dans lequel deux ailes (14) saillant radialement vers l'extérieur sont prévues sur un moyeu central (11), deux plaques la- térales (15, 16) montées tournantes sur ce moyeu (11) et ayant des trous (31, 32) s'étendant dans la direction circonférentielle du disque sont placées de part et d'au- tre des ailes de moyeu (14), deux arrêtoirs (23, 24) ayant chacun deux ailes (40) montées tournantes sur le moyeu (11) et saillant dans une direction radiale du disque sont placés entre l'aile de moyeu (14) et les plaques laté- rales (15, 16), un ressort hélicoldal (30) s'étendant approximativement dans la direction circonférentielle du disque est placé entre l'aile d'arr&toir (40) et les trous (31, 32) des plaques latérales (15, 16) st l'aile de moyeu (14) pour accoupler élastiquement le moyeu (11) et les plaques latérales (15, 16) dans la direction cir- conférentielle du disque, caractérisé par le fait que le ressort hélicoïdal (30) est compoas d'un ressort princi- pal (30a) de grand diamètre et grande rigidité et d'un ressort secondaire (30b) de petit diamètre et plus faible rigidité placé à l'intérieur du précédent (30a), un coté des ailes d'arrêtoir (40) a une saillie (43) saillant vers un côté du ressort secondaire (30b) en contact avec elle, un autre coté des ailes d'arr toir (40) a une sail- lie (43) saillant vers un autre côté du ressort secon- daire (30b), de sorte que la saillie (43) de l'aile d'arrêtoir (40) est agencée pour comprimer seulement le ressort secondaire (30b) dans une phase initiale de tor- sion du disque, 2.- Disque amortisseur à ressorts en série selon la reven- dication 1, dans lequel un amortisseur dynamique (50) amortissant la vibration du couple appliquée au moyeu (11) est monté à l'extérieur radialement de l'aile de moyeu (14). (1L) naAow ne agnbTIdde aidnoo np uoTe=qT^ l;ueseTZouIe S () uanbTtuuAp inaesTloOwB un 'anbsTp np UOnTsOi ap aTiqT -TuT aseqd aun suep (q0úç) aTepUOOae qaOs8ai aTl %uawa -nas zawTadwoo inod ag7ua6Be sa (0n) ToeIzzep aTTesT ap aTTTTes aT anb azos ap '(qçoú) a8Tapuooas;ossaa np 9qo a*zne un szaA queTTTes (çi) aT81Tes aun e (0.);o% 0úo -ga.z,p saTTe sap q!Qo a=ine un 'alla OsAs!.Oe!UOO Ua (qoç) aiTepuouas qiosaBL np fl go un s;aA lueTTeS8 (úç) aTT -BTTs aun e (o0) zTOqazsep alTe cap s Qgo un '&uapao -, id np inaTiqquT$T ? qoeTd 9TpT6 T aTqTae snTd qa ai% -WeTp I.Tad ap (qoç) aiTepuooas e ossai unp %a TPTB sz -Tl apuei6 1a a.!3maTP puia ap (Toú) TedTouTid qzossar unp qaodwao %sa (oçú) lTPlOuTlqq %oussai al anb qTea ai zed gaTiZqauaeeo 'anbsTp np aTTaTua=&uoouiTo uoTqoaaTp al BUBp (91 4GP) saTeag;eT sanbeTd sal Ia (Il) naAow al quawanbTeaT9 2aidnooe izndd (ik) naAow ap saTTe sal oz %a (91 'G1) uaTiez-gie sanbeld sap (Zúç 'Lú) snol Bal qa ( %a,zed ap sagouTd quos anbsTp np alTaTuazgJuooaTo UOT. -oaiTp al aump quepua39s (Zú 'Lúç) sno3 sap queBA %a OL (LL) naAow ao ans saumuano; saqquoa (9L 'L) saTeazqqT sanbaid xnap '(LL) Tiejuam naAow un ans sanA^id quos inalTzgxaiT aisA %uaaaI-Tpaz quoaTTTs ('L) sa9TT xnap TanhaT suap 'aTigs ua szlossaai lnassTloeB anbsTa -- *(17ç) azoeusa ao %unanoua (çç) aizTanuuB aToaqL&i unp znaT %uTT 8 anAgid %sa (9S) asseW aun qa '(Zç qa LG) saTepuooaas sanb -eTd ap (úç) saaqoaua sap suBp nA^.d (tg) %zoseai un a (oç) anbTweuAp inassu;TzoweT TanbaT Suap EZ uoTaçeTpuaAaj al uoTas açxza ua e!lossaa V znassuTzowB anbsTa -ú ZT 60989SZ est monté à l'extérieur radialement de l'aile de moyeu (14), et des garnitures de friction (19) sont réunies par l'intermédiaire d'une plaque d'amortissement (18) à un endroit extérieur radialement de la plaque latérale (15).