Brevet FR2586073A1 — publié le 19870213

"Amortisseur de torsion pour disque d'embrayage" La présente invention concerne un amortisseur de torsion, plus particulièrement pour disque d'embrayage de véhicule automobile. Par la demande de brevet allemand publiée 3 433 903, on connaît déjà un amortisseur de torsion, comprenant un moyeu prévu pour être calé sur un arbre d'entrée de boîte de vitesses, un anneau intermédiaire monté autour du moyeu, et des flasques disposés de part et d'autre de l'anneau intermédiaire, des ouvertures et cavités étant ménagées dans l'anneau intermédiaire et dans les flasques, pour recevoir les ressorts de l'amortisseur de torsion, comprenant une pluralité de premiers ressorts qui sont guidés dans des cavités des flasques résultant de bossages formant des saillies vers l'extérieur, et au moins un second ressort qui a un plus petit diamètre et une courbe caractéristique plus "plate" que les pre- miers ressorts, et qui est disposé à l'intérieur de l'un des premiers ressorts. Partant de cet agencement connu, le but de la présente invention consiste à fournir un amortisseur de torsion qui fonctionne de façon parfaite, sur toute la plage de variation des couples de rotation, en étant d'un coût et d'un encombrement réduits. A cet effet, dans l'amortisseur de torsion selon l'invention, du genre comprenant: a) deux éléments de disque montés tournants l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation commun, le premier élément de disque comportant deux flasques opposés situés à distance l'une de l'autre et réunis rigidement, et le second élément de disque comportant un anneau intermédiaire disposé entre les deux flasques, b) une pluralité de premiers ressorts hélicoïdaux disposés, décalés les uns par rapport aux autres en direction circonférentielle, dans des ouvertures de l'anneau intermédiaire et dans des cavités des deux flas- ques, pour réaliser une liaison en rotation élastique entre les deux éléments de disque, les cavités des deux flasques résultant de bossages formant des saillies vers l'extérieur des flasques et servant au guidage radial des premiers ressorts, c) au moins un second ressort liant en rotation élastiquement les deux éléments de disque, le second ressort ayant un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur du premier ressort, dans lequel ce second res- sort est disposé, ledit second ressort possédant en outre une raideur inférieure à celle des premiers ressorts, il est prévu qu'au moins l'une des extrémités du second ressort dépasse, dans la direction circonférentielle des éléments de disque, au-delà du premier ressort entou- rant ce second ressort, que les premiers ressorts sont montés avec un jeu, en direction circonférentielle, dans les ouvertures de l'un des deux éléments de disque, et en ce qu'au moins l'extrémité du second ressort dépassant au-delà du premier ressort prend appui contre une plaquet- te qui est retenue axialement dans les cavités formées par les bossages des deux flasques et qui est guidée radialement, par des formes complémentaires, sur l'anneau intermédiaire ainsi que sur les deux flasques. Grâce à l'intégration des seconds ressorts, desti- nés à la plage des couples de rotation les plus bas, à l'intérieur des ressorts prévus pour la plage des couples de rotation les plus élevés, et aussi grâce à l'appui des ressorts de moindre raideur sur des plaquettes, il est possible, d'une part, d'obtenir un guidage et une sollicitation sans défauts pour les premiers et le ou les seconds ressorts, et d'autre part, d'utiliser l'espace libre situé à l'intérieur du cercle suivant lequel sont disposés les ressorts, par exemple pour y loger de façon optimale des dispositifs de friction. Les ressorts inté- rieurs prennent appui par l'intermédiaire de plaquettes qui sont guidées radialement aussi bien dans l'anneau intermédiaire que dans les flasques, et qui sont retenues axialement par les bossages formés sur les flasques. Dans une forme de réalisation préférée de l'inven- tion, les cavités formées par les bossages des flasques de part et d'autre du second ressort, sont délimitées, dans la direction circonférentielle, par des découpes sensiblement radiales, qui dans leurs patties médianes forment des pattes recouvrant la plaquette et assurant sa retenue axiale, tandis que les parties extérieures des découpes, se raccordant à leurs parties médianes, constituent des bords de butée appartenant aux cavités des flasques, ces bords de butée coopérant avec les premiers ressorts. Avantageusement, les parties extérieu- res des découpes s'étendent sensiblement dans un plan contenant une extrémité du second ressort. De toute façon, l'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages seront mis en évidence, à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemples non limitatifs, deux formes de réalisa- tion de cet amortisseur de torsion: Figure 1 est une vue partielle, en coupe, d'un disque d'embrayage avec amortisseur de torsion conforme à l'invention; Figure 2 indique, dans sa moitié gauche, une coupe partielle suivant la ligne B-C de figure 1 et, dans sa moitié droite, une vue de face partielle suivant la flèche A de figure 1; Figure 3 est une vue partielle, en coupe, passant par l'un des flasques du disque d'embrayage selon les figures 1 et 2; Figure 4 est une vue partielle, en coupe, d'une variante du disque d'embrayage avec amortisseur de tor- sion conforme à l'invention. La figure 1 est une demi-vue en coupe, passant par l'axe de rotation 22 d'un disque d'embrayage avec amortisseur de torsion, seule la moitié supérieure du disque étant ici montrée. Ce disque comprend un moyeu 1, pourvu d'une denture intérieure pour son calage sur l'arbre d'entrée d'une boite de vitesses, non représenté. Le moyeu 1 est rendu solidaire de deux flasques opposés 4 et 5, fixés rigidement au moyen de rivets 23. Dans l'espace situé entre les deux flasques 4 et 5 est monté tournant, autour du moyeu 1, un anneau inter- médiaire 2. Cet anneau se compose, dans l'exemple repré- senté, de plusieurs pièces élémentaires accolées les unes aux autres, mais il peut aussi être réalisé d'une seule pièce (structure monobloc). L'anneau 2 supporte, dans sa partie périphérique, des garnitures de friction 8 par l'intermédiaire desquelles un couple de rotation peut être tzLansinis du moteur à l'arbre d'entr6e de la boîte de vitesses. Les deux flasques 4 et 5 présentent des bossages, respectivement 11 et 12, formant des saillies sur les faces extérieures de ces flasques. Dans les cavités 21 résultant des bossages 11 et 12, sont logés des ressorts 9, appartenant à l'amortisseur de torsion, qui sont réali- sés sous la forme de ressorts hélicoïdaux. Sur la figure 1, les ressorts 9 sont indiqués seulement en pointillés, pour améliorer la lisibilité du dessin. Ces ressorts 9 sont montés non seulement dans les cavités 21 résultant des bossages 1l et 12 des flasques 4 et 5, mais encore dans des ouvertures 20 ménagées dans l'anneau intermédiai- re 2. Les détails de cet agencement sont plus particu- lièrement visibles sur la figure 2, qui montre, à gauche, une coupe de la figure 1 suivant la ligne B-C et, à droite, une vue de face partielle suivant la flèche A de la figu- re 1: L'amortisseur de torsion comprend plusieurs pre- miers ressorts 9, répartis dans la direction circonfé- rentielle, qui transmettent le couple de rotation dans le cas d'angles de torsion importants et de couples élevés. Les cavités 21 des flasques 4 et 5 sont délimitées, dans la direction circonférentielle, par des découpes 16 sen- siblement radiales, ménagées dans les flasques à distance les unes des autres, les bossages 11 et 12 tournés vers l'extérieur et recevant les ressorts 9 étant formés entre les découpes 16. La conformation de ces découpes 16 sera encore précisée plus bas. A l'intérieur d'au moins l'un des ressorts 9 de l'amortisseur de torsion est disposé un autre ressort hélicoïdal 10, appartenant aussi à cet amortisseur de torsion. Le diamètre de l'autre ressort 10 est choisi de telle manière que celui-ci puisse être logé à l'inté- rieur du ressort 9. Cet autre ressort 10 possède une courbe caractéristique beaucoup plus "plate" que celle du ressort 9, et il assure ainsi une absorption des oscil- lations de torsion en régime de marche à vide. Vers au moins l'une de ses extrémités, le ressort 10 dépasse, dans la direction circonférentielle, au-delà de l'extrémi- té du ressort 9 correspondant. A cet effet, il est prévu dans l'anneau intermédiaire 2 un évidement correspondant, creusé sur un bord de l'ouverture 20. Dans cet évidement est montée une plaquette d'ap- pui 13, qui s'étend parallèlement à l'axe de rotation 22 du disque d'embrayage, qui possède une largeur égale approximativement au diamètre du ressort 10, et dont la longueur est déterminée de telle manière qu'elle se trouve guidée axialement dans les cavités 21 des bossages 11 et 12. Entre le ressort 10 et la plaquette 13 est défini un plan de joint 17, qui s'étend parallèlement à l'axe de rotation 22. Ce plan 17 coïncide avec la découpe 16. Les plaquettes 13 sont pourvues, chacune, d'une nervure lon- gitudinale 18, dont le fond s'écarte de l'extrémité du ressort 10. La nervure 18 sert à la rigidification de la plaquette 13 et également au guidage de cette dernière dans un évidement correspondant 19 creusé dans l'anneau intermédiaire 2, ainsi que dans des évidements 25 ménagés dans les flasques 4 et 5. Les découpes 16 suivent appro- ximativement, dans leurs parties médianes, le profil de la plaquette 13 qui s'écarte du ressort 10, et elles for- ment ainsi des pattes 15 qui assurent l'immobilisation axiale de la plaquette 13. Le guidage du ressort 10 en direction radiale est assuré par des bords de guidage 14 formés sur l'anneau intermédiaire 2, et se raccordant à l'évidement 19 recevant la-plaquette 13. Le montage dans les flasques est clairement indi- qué sur la figure 3, qui montre l'un des flasques 5, vu en coupe. Le bossage 12 est créé par déformation hors du plan du flasque 5, de telle sorte que les arêtes péri- phériques de la cavité 21 restent dégagées du ressort 9. La figure 3 montre en outre l'évidement 25, dans lequel la plaquette 13 est guidée radialement par sa nervure 18. En se référant de nouveau à la vue de face de la moitié droite de la figure 2, la découpe 16 du flasque 5, et aussi du flasque 4, reste éloignée du ressort 9 dans la direction circonférentielle, lorsque l'amortisseur de torsion se trouve en position de repos; l'écart entre la découpe 16 et le ressort 9 correspond alors au dépas- sement du ressort 10 à l'extérieur du ressort 9. Etant donné que la découpe 16 forme aussi un bord de butée de la cavité 21 pour le ressort 9, la longueur de dépas- sement du ressort 10 détermine la plage de fonctionnement du système intervenant en marche à vide, avec sollicita- tion du seul ressort 10. Le fonctionnement d'ensemble de l'amortisseur de torsion selon les figures 1 a 3 est le suivant: En admettant que le moyeu 1 soit fixe, et que l'anneau intermédiaire 2 soit soumis à un couple de rotation dans le sens des aiguilles d'une montre (en se référant à la figure 2), les ressorts 9 ne sont pas sollicités dans un premier temps, étant donné qu'ils peuvent se déplacer par rapport aux flasques 4 et 5, également fixes. Le ressort 10 est sollicité par l'inter-- médiaire de l'anneau 2 et de la plaquette 13 située le plus en arrière dans le sens des aiguilles d'une montre, et ce ressort 10 prend appui contre les parois des cavités 21 des flasques 4 et 5, par l'intermédiaire de la plaquet- te 13 située le plus en avant dans le sens des aiguilles d'une montre. Ce mouvement est accompagné par les ressorts 9, sans que ceux-ci subissent une compression. Ainsi, dans une première plage d'angles de torsion, seul le ressort 10 est sollicité et fonctionne suivant sa courbe caractéristique très "plate", Une fois qu'un angle de torsion prédéterminé est atteint, les extrémités antérieures des ressorts 9 viennent en appui contre les parois des cavités 21 creusées dans les flasques 4 et 5. A partir de cet instant, aussi bien les ressorts 9 que les autres ressorts sont sollicités par le couple de rotation. En raison de la pente beaucoup plus forte de la courbe caractéris- tique des ressorts 9, le couple transmissible, rapporté à L'angle de torsion, de.ient considérablement plus imipor- tant. Comme le montre la figure 1, un dispositif de friction 24 peut être encore placé dans l'espace libre situé à l'intérieur du cercle suivant lequel sont disposés les ressorts 9 et 10. Cet espace est en effet libéré par la disposition coaxiale des ressorts 10 prévus pour le régime de marche à vide et des ressorts 9 destinés au fonctionnement en charge. La figure 4 montre, en coupe, la moitié supérieu- re d'un disque d'embrayage,constituant une variante du précédent, les ressorts de l'amortisseur de torsion n'étant pas du tout indiqués ici, pour la clarté du dessin. Dans ce disque d'embrayage, le moyeu 1 et l'anneau intermédiaire 3 sont réalisés d'une seule pièce, et ce sont les flasques 6 et 7, ici porteurs des garnitures de friction 8, qui peuvent décrire un mouvement relatif de rotation par rap- port au moyeu 1, lorsqu'ils sont soumis à un couple de rotation. Dans cette forme de réalisation, comme dans la précédente, les ressorts intervenant en marche à vide sont disposés à l'intérieur des ressorts pour le fonctionne- ment en charge, et ils prennent appui par l'intermédiaire de plaquettes 13 sur l'anneau 3 et sur les flasques 6,7, les plaquettes 13 étant retenues en direction axiale et radiale d'une manière analogue au cas de la figure 1. Il est superflu d'entrer ici une nouvelle fois dans le détail, car la structure et le fonctionnement correspondent, dans leur principe, à la première forme de réalisation décrite. Comme précédemment, l'espace libre situé à l'intérieur du cercle suivant lequel sont disposés les ressorts peut être mis à profit notamment, pour loger des dispositifs de friction. REVENDICATIONS 1. Amortisseur de torsion, plus particulièrement pour disque d'embrayage de véhicule automobile, comprenant: a) deux éléments de disque (2,4,5; 3, 6,7) montés tournants l'un par rapport à l'autre autour d'un axe de rotation commun (22), le premier élément de disque com- portant deux flasques opposés (4,5; 6,7) situés à dis- tance l'un de l'autre et réunis rigidement, et le second élément de disque comportant un anneau intermédiaire (2; 3) disposé entre les deux flasques (4,5; 6,7), b) une pluralité de premiers ressorts hélicoïdaux (9) disposés, décalés les uns par rapport aux autres en direction circonférentielle, dans des ouvertures (20) de l'anneau intermédiaire (2; 3) et dans des cavités (21) des deux flasques (4,5; 6,7), pour réaliser une liaison en rotation élastique entre les deux éléments de disque, les cavités (21) des deux flasques (4,5; 6,7) résultant de bossages (11,12) formant des saillies vers l'extérieur des flasques et servant au guidage radial des premiers ressorts (9), c) au moins un second ressort (10) liant en rotation élastiquement les deux éléments de disque (2,4, ; 3,6,7) , le second ressort (10) ayant un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur du premier res- sort (9), dans lequel ce second ressort (10) est disposé, ledit second ressort (10) possédant en outre une raideur inférieure à celle des premiers ressorts (9)', caractérisé en ce qu' au moins l'une des extrémités du second ressort (10) dépasse, dans la direction circonfé- rentielle des éléments de disque (2,4,5; 3,6,7), au-delà du premier ressort (9) entourant ce second ressort, en ce que les premiers ressorts (9) sont montés avec un jeu, en direction circonférentielle, dans les ouvertures (21) de l'un des deux éléments de disque (4,5; 6,7), et en ce qu'au moins l'extrémité du second ressort (10) dépassant au-delà du premier ressort (9) prend appui contre une plaquette (13) qui est retenue axialement dans les cavités (21) formées par les bossages (11,12) des deux flasques (4,5; 6,7) et qui est guidée radialement, par des formes complémentaires, sur l'anneau intermédiaire (2; 3) ainsi que sur les deux flasques (4,5; 6,7). 2. Amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cavités (21) formées par les bossages (11,12) des flasques (4,5; 6,7), de part et d'autre du second ressort (10), sont délimitées, dans la direction circonférentielle, par des découpes (16) sensiblement radiales, qui dans leurs parties médianes forment des pattes (15) recouvrant la plaquette (13) et assurant sa retenue axiale, tandis que les parties exté- rieures des découpes (16), se raccordant à leurs parties médianes, constituent des bords de butée appartenant aux cavités (21) des flasques (4,5; 6,7), ces bords de butée coopérant avec les premiers ressorts (9). 3. Amortisseur de torsion selon la revendication 2, caractérisé en ce que les parties extérieures des découpes (16) s'étendent sensiblement dans un plan (17) contenant une extrémité du second ressort (10). 4. Amortisseur de torsion selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les découpes (16) suivent sensiblement, dans leurs parties médianes, le profil de la plaquette (13) qui s'écarte de l'extrémité du second ressort (10), dans la direction circonférentielle des éléments de disque (2,4,5; 3,6,7). 5. Amortisseur de torsion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaquet- te (13) est pourvue d'une nervure de rigidification (18) s'étendant dans la direction de l'axe de rotation (22) et s'écartant du second ressort (10), dans la direction circonférentielle, la nervure (18) étant introduite dans des évidements complémentaires (19) des ouvertures (20) et cavités (21) de l'anneau intermédiaire (2; 3) et des flasques (4,5; 6,7), pour le guidage radial.