Brevet FR2605696A1 — publié le 19880429

Amortisseur de vibrations de torsion à ressorts de torsion disposés côte à côte La présente invention concerne un amortisseur de vibrations de torsion, destiné notamment à être monté dans ensemble d'entraînement et de transmission de véhicules automobiles à moteur à combustion interne, constitué de parties d'entrée qui peuvent être assemblées au vilebrequin, de parties de sortie qui peuvent être assemblées à l'arbre de boîte de vitesses, et de ressorts hélicoîdaux disposés entre ces parties d'entrée et de sortie comme ressorts de torsion, les ressorts de torsion étant constitués de deux jeux de ressorts disposés radialement l'un au-dessus de l'autre, qui sont montés en série. On connaît par exemple un amortisseur de vibrations de torsion du type précité par le brevet allemand DE-3 505 069. Les amortisseurs de vibrations de torsion de ce type permettent d'obtenir des courbes caractéristiques d'élasticité plates, ce qui est souhaitable ; ces propriétés peuvent être encore améliorées lorsqu'on met en oeuvre des volumes d'élasticité importants. Mais cela suppose par ailleurs l'emploi de ressorts de grand volume. Les ressorts de grand volume, qui sont donc lourds, présentent -d'autant plus dans le jeu de ressorts situé sur le plus grand diamètre- des problèmes d'usure importants aux régimes moyens et élevés entre les ressorts et les fenêtres, dans les pièces de guidage correspondantes. La présente invention a donc pour but, pour des amortisseurs de vibrations de torsion du type mentionné en introduction, d'apporter une amélioration de ces problèmes d'usure. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait qu'au moins le jeu de ressorts radialement extérieur est divisé en deux jeux de ressorts, qui sont disposés côte à côte sur le même diamètre médian et agissent en parallèle. Cela permet aux différents ressorts d'être nettement plus petits et plus légers. En conséquence, ces ressorts sont en outre sollicités par des forces centrifuges nettement plus faibles. Ce faisant, il peut être tout aussi avantageux de remplacer également le jeu de ressorts situé sur le diamètre plus petit (c'est-à-dire le jeu de ressorts radialement intérieur) par deux jeux de ressorts disposés côte à côte. On obtient à nouveau ici les avantages précités. L'amortisseur de vibrations de torsion ainsi amélioré peut faire partie d'un ensemble de disque d'embrayage d'un embrayage à friction. Selon une configuration avantageuse, les parties d'entrée sont alors de préférence constituées de quatre disques empilés axialement avec des fenêtres pour les ressorts de torsion radialement extérieurs, les deux disques intérieurs présentant, dans la région du diamètre des ressorts de torsion, un faible écartement axial mutuel, étant appliqués l'un contre l'autre radialement à l'extérieur des ressorts de torsion, étant assemblés fixement l'un en dessous de l'autre et étant assemblés fixement au support des garnitures de friction, tandis que les deux disques extérieurs sont maintenus à distance des disques intérieurs en leur étant assemblés fixement et jouent le rôle de disques latéraux, et que les disques centraux disposés respectivement entre les disques intérieurs et les disques extérieurs sont munis de fenêtres correspondantes et servent d'éléments de transmission entre les ressorts de torsion radialement extérieurs et les ressorts de torsion radialement intérieurs. Selon une caractéristique supplémentaire avantageuse, les deux disques centraux s'étendant radialement à l'intérieur des ressorts de torsion radialement extérieurs sont coudés l'un vers l'autre puis s'étendent l'un contre l'autre en parallèle radialement vers l'intérieur pour y former les disques centraux, tandis que les deux disques latéraux constituent les parties de sortie assemblées fixement au moyeu de l'ensemble de disque d'embrayage. L'amortisseur de vibrations de torsion selon l'invention peut aussi être incorporé dans un ensemble de volant d'inertie en deux parties, les parties d'entrée des ressorts de torsion radialement extérieurs étant alors de préférence assemblées au volant primaire, et les parties de sortie des ressorts radialement intérieurs au volant secondaire.Selon une configuration avantageuse, dans la région radialement intérieure de l'amortisseur de vibrations de torsion, un palier est disposé entre un collet axialement en saillie du volant primaire et un collet axialement en saillie du volant secondaire de telle sorte que le collet du volant secondaire est dirigé vers le volant primaire et reçoit la bague extérieure du palier, la fixation axiale de la bague extérieure en éloignement du volant primaire s'effectuant par un bord du collet du volant secondaire, et la fixation axiale dans le sens opposé s'effectuant par un disque de l'amortisseur de vibrations de torsion, disque qui présente des fenêtres pour les ressorts de torsion radialement intérieurs et dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre extérieur de la bague extérieure du palier.Selon une caractéristique supplémentaire avantageuse, les deux disques constituant les parties de sortie de l'amortisseur de vibrations de torsion sont assemblés fixement l'un en dessous de l'autre par des rivets en étant maintenus à distance entre eux, tout en étant simultanément assemblés fixement au volant secondaire par les mêmes rivets. L'exposé qui suit décrit plus en détails l'invention à l'aide de plusieurs exemples de réalisation représentés sur le dessin annexé, dans lequel Figures I et 2 sont des vues partielles, respectivement en coupe axiale suivant I-I de Figure 2 et en coupe transversale suivant II-II de Figure 1, d'un ensemble de disque d'embrayage muni de ressorts de torsion configurés conformément à l'invention Figure 3 est une vue en coupe axiale partielle d'un volant d'inertie en deux parties muni d'un amortisseur de vibrations de torsion selon l'invention ; et Figure 4 représente une variante de réalisation selon laquelle les ressorts disposés radialement à l'intérieur sont eux-aussi divisés en deux jeux. La figure I représente la coupe partielle 1-1 d'un ensemble de disque d'embrayage 1 pour un embrayage à friction. L'ensemble de disque d'embrayage 1 présente, selon un mode de réalisation conventionnel, des garnitures de friction 5 disposées radialement à l'extérieur, qui sont assemblées à un support de garniture 6. L'ensemble de disque d'embrayage 1 est assemblé, radialement à l'intérieur, à un moyeu 4 qui, par l'intermédiaire d'une denture correspondante, est disposé en solidarité de rotation mais en mobilité axiale sur un arbre de boîte de vitesses non représenté. L'ensemble de disque d'embrayage 1 est disposé rotatif autour d'un axe de rotation 37. Différents jeux de ressorts de torsion sont disposés entre le support de garniture 6 et le moyeu 4. Ce faisant, un jeu de ressorts de torsion 9 est disposé sur un diamètre plus petit, tandis que deux jeux de ressorts de torsion 7 et 8 sont disposés sur un même diamètre médian, qui est plus grand que le diamètre médian des ressorts de torsion 9. Dans le présent exemple de réalisation, le support de garniture 6 est assemblé fixement par des rivets 20 à deux disques intérieurs 12 et 13, qui sont identiques et s'étendent parallèlement à faible distance entre eux dans la région respectivement des ressorts 7 et 8. En outre, il est prévu deux disques situés à l'extérieur 14 et 15, qui sont également identiques et sont assemblés fixement aux disques 12 et 13, à distance de ces derniers et en solidarité de rotation. Ces quatres disques 12 à 15 présentent des fenêtres correspondantes pour recevoir les ressorts de torsion 7 et 8, et servent de parties d'entrée ou encore d'introduction du couple de rotation pour l'amortisseurs de vibrations de torsion. Entre les deux disques latéraux 12 et 14 d'une part et 13 et 15 d'autre part sont respectivement disposés des disques centraux 16 et 17, qui présentent eux-aussi des fenêtres pour recevoir les ressorts de torsion 7 et 8, et qui transmettent le couple introduit au jeu de ressorts disposé radialement à l'intérieur. Ce faisant, les disques 16 et 17 sont coudés l'un vers l'autre dans la région des ressorts de torsion 9, et s'y étendent parallèlement l'un contre l'autre.Ils y constituent la partie centrale de l'amortisseur, et y sont munis de fenêtres correspondantes pour recevoir les ressorts de torsion 9. Les disques latéraux 18 et 19 de la région des ressorts de torsion 9 sont disposés respectivement de chaque côté des disques 16 et 17, et ils sont assemblés fixement au moyeu 4 par des rivets 21, radialement à l'intérieur des ressorts de torsion 9. Ils présentent eux-aussi des fenêtres correspondantes pour les ressorts de torsion 9. Le mode de fonctionnement de l'ensemble de disque d'embrayage 1 est le suivant. En supposant que le moyeu 4 est monté en solidarité de rotation et qu'un couple de rotation est imprimé par l'intermédiaire des garnitures de friction 5, il se produit une torsion de différentes valeurs des différentes parties de l'amortisseur de vibrations de torsion par rapport au moyeu 4. La torsion la plus importante est celle que connaissent les disques 12 à 15, qui introduisent le moment de torsion pour le transmettre en parties identiques aux ressorts de torsion 7 et 8. Ces derniers transmettent leur moment de torsion aux deux disques 16 et 17, qui sollicitent les ressorts de torsion 9. Suite à cet agencement, les ressorts de torsion 7 et 8 sont donc montés en parallèle, tandis que les deux jeux de ressorts 7 et 8 sont montés en série avec le jeu de ressorts de torsion 9. Le montage en série permet d'une part d'obtenir un angle de torsion important, et d'autre part les ressorts de torsion 7 et 8 peuvent, grâce à leur montage en parallèle, être réalisés très petits, de sorte que leur sollicitation en force centrifuge est faible et par suite que leur usure par rapport aux disques 12 à 17 est minimale. La figure 2 est une vue partielle de l'ensemble de disque d'embrayage 1 selon la ligne ll-ll de la figure 1. Sur cette figure, on peut distinguer des butées d'angle de torsion, qui déterminent la compression maximale respective des ressorts de torsion 7, 8, 9. Ces butées d'angle de torsion sont constitués, par exemple, par des goujons 22 qui assemblent fixement entre eux l'un en dessous de l'autre respectivement les disques 12 et 14 et les disques 13 et 15, et qui s'étendent dans des orifices oblongs 25 des disques respectivement 16 et 17 et coopèrent avec ces derniers. Le même agencement se retrouve dans la région des ressorts de torsion 9 -avec des goujons 23 qui sont ancrés fixement dans les disques 18 et 19, et qui coopèrent avec des orifices oblongs 24 pratiqués respectivement dans les disques 16 et 17. La figure 3 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un volant d'inertie 2 en deux parties. Ce dernier comprend un volant primaire 26 et un volant secondaire 27, le volant primaire 26 étant assemblé fixement par des vis 42 au vilebrequin 40 d'un moteur à combusion interne. Le volant secondaire 27 est monté rotatif par rapport au volant primaire 26 par l'intermédiaire d'un palier 34. D'une manière non représentée, le volant secondaire 27 est assemblé à un embrayage à friction pour transmetttre le couple de rotation du moteur. Un amortisseur de vibrations de torsion est disposé entre les deux volants 26 et 27.Ce dernier est construit selon le même principe que celui de la figure 1, à savoir que deux jeux de ressorts de torsion 7 et 8 agissant en parallèle sont disposés sur le même diamètre médian, tandis qu'un jeu de ressorts de torsion 9, qui est monté en série avec les deux jeux de ressorts de torsion 7 et 8, est disposé sur un diamètre médian plus petit. Les disques centraux 43 et 44 constituent les parties d'entrée de l'amortisseur de vibrations de torsion, et ils sont assemblés fixement entre eux l'un en dessous de l'autre dans la région de leur diamètre extérieur par des rivets 32, en étant maintenus à distance et rivetés sur le volant primaire 26. Ils sont munis de fenêtres pour recevoir les ressorts de torsion 7 et 8.Les deux disques intérieurs 45 et 46 servent conjointement avec les deux disques extérieurs 47 et 48 de disques latéraux pour les ressorts de torsion 7 et 8, et ils sont assemblés fixement entre eux les uns en dessous des autres. Ce faisant, les disques intérieurs 45 et 46 sont légèrement cintrés en éloignement mutuel dans la région des ressorts de torsion 7 et 8, et ils s'étendent radialement vers l'intérieur jusqu'aux ressorts de torsion 9. Ils transmettent aux ressorts de torsion 9 le moment de torsion introduit dans les ressorts de torsion 7 et 8. Les ressorts de torsion 9 sont en outre maintenus dans les deux disques latéraux 30 et 31, lesquels sont assemblés fixement au collet 39 du volant secondaire 27 par des rivets 33.Ce faisant, le collet 39 présente un bord 41 qui constitue le blocage axial de la bague extérieure 36 du palier 34 dans une direction, le diamètre intérieur du disque 30 constituant le blocage de la bague extérieure 36 dans l'autre direction. D'une manière similaire, la bague intérieure 35 du palier 34 est bloquée axialement sur le collet 38 du volant primaire 26 entre un bord et un disque 49. L'introduction du couple dans l'amortisseur de vibrations de torsion s'effectue par l'intermédiaire des deux disques centraux 43 et 44 sur les ressorts 7 et 8, qui sont disposés en parallèle. Ces derniers transmettent le couple de rotation d'un côté sur les disques latéraux 45 et 47 et de l'autre côté sur les disques latéraux 46 et 48, lesquels sont respectivement assemblés fixement entre eux l'un en dessous de l'autre. De là, le couple est transmis par l'intermédiaire des deux disques 45 et 46 aux ressorts de torsion 9 montés en série. Ces derniers s'appuient à leur tour par l'intermédiaire des deux disques 30 et 31 contre le collet 39 du volant secondaire 27.Les deux jeux de ressorts de torsion 7 et 8 peuvent, grâce à leur montage en parallèle, être réalisés sous une forme tellement compacte que la force centrifuge qui agit sur eux peut être considérablement réduite. Cela permet de réduire considérablement l'usure entre ces ressorts et les fenêtres correspondantes prévues dans les disques. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un volant d'inertie 3 en deux parties, dans lequel, à la différence de la figure 3, le jeu de ressorts disposé radialement à l'intérieur est lui-aussi divisé en deux jeux de ressorts 10 et il disposés côte à côte. De la sorte, tant le jeu de ressorts disposé radialement à l'intérieur que celui disposé radialement à l'extérieur sont constitués de deux jeux de ressorts de torsion agissant en parallèle, respectivement 7 et 8 et 10 et 11, les jeux de ressorts disposés sur le diamètre plus grand étant, comme à la figure 3, montés en série avec ceux disposés sur un diamètre plus petit. Cet agencement engendre de légères différences de construction par rapport à la figure 3, et on se contentera ci-après de décrire ces différences. Les deux disques 28 et 29 sont d'une manière connue assemblés en solidarité de rotation au volant primaire 26, et ils constituent les parties d'entrée de l'amortisseur de vibrations de torsion. La transmission du couple par les ressorts de torsion 7 et 8 s'effectue respectivement par l'intermédiaire de deux disques latéraux, à savoir d'un côté les diques 50 et 52 et de l'autre côté les disques 51 et 53. Ces quatre disques s'étendent radialement jusqu'en dessous des deux jeux de ressorts de torsion 10 et 11 disposés sur le diamètre plus petit. Ils transmettent le couple à ces deux jeux de ressorts de torsion 10 et 11, et ces derniers à leur tour le transmettent, par l'intermédiaire des disques 30 et 31, au collet 39 du volant secondaire 27. Ce faisant, le blocage du palier 34 s'effectue de la même manière qu'à la figure 3. Dans cet exemple de réalisation, on obtient pour les deux jeux de ressorts de torsion 10 et 1 1 les mêmes avantages en matière de sollicitation en force centrifuge et de comportement associé à l'usure que ceux déjà explicités pour les ressorts de torsion 7 et 8 lors de la description de la figure 3. On notera enfin que les structures des amortisseurs de vibrations de torsion selon les figures 1, 2, 3 et 4 sont tout-à-fait interchangeables. Ainsi, la structure selon la figure 1 peut tout aussi bien être employée dans des systèmes de volant d'inertie en deux parties, et celles des figures 3 et 4 dans un ensemble de disque d'embrayage d'un embrayage à friction. REVENDICATIONS 1. Amortisseur de vibrations de torsion, destiné notamment à être monté dans l'ensemble d'entraînement et de transmission de véhicules automobiles à moteur à combustion interne, constitué de parties d'entrée qui peuvent être assemblées au vilebrequin, de parties de sortie qui peuvent être assemblées à l'arbre de boîte de vitesses, et de ressorts hélicoldaux disposés entre ces parties d'entrée et de sortie comme ressorts de torsion, les ressorts de torsion étant constitués de deux jeux de ressorts disposés radialement l'un au-dessus de l'autre, qui sont montés en série, caractérisé en ce qu'au moins le jeu de ressorts radialement extérieur est divisé en deux jeux de ressorts (7, 8), qui sont disposés côte à côte sur le même diamètre médian et agissent en parallèle. 2. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que le jeu de ressorts radialement intérieur est lui-aussi divisé en deux jeux de ressorts (10, 11) disposés côte à côte. 3. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que l'amortisseur de vibrations de torsion fait partie d'un ensemble de disque d'embrayage (1) d'un embrayage à friction. 4. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 3, caractérisé en ce que les parties d'entrée sont de préférence constituées de quatre disques (12 à 15) empilés axialement, avec des fenêtres pour les ressorts de torsion radialement extérieurs (7, 8), les deux disques intérieurs (12, 13) présentant dans la région du diamètre des ressorts de torsion (7, 8) un faible écartement axial mutuel, étant appliqués l'un contre l'autre radialement à l'extérieur des ressorts de torsion, étant assemblés fixement entre eux l'un en dessous de l'autre et étant assemblés fixement au support de garniture (6) des garnitures de friction (5), tandis que les deux disques extérieurs (14, 15) sont maintenus à distance des disques intérieurs en étant assemblés fixement à ces derniers et jouent le rôle de disques latéraux, et que les disques centraux (16, 17) disposés respectivement entre les disques intérieurs et les disques extérieurs sont munis de fenêtres correspondantes et servent d'éléments de transmission entre les ressorts de torsion radialement extérieurs (7, 8) et les ressorts de torsion radialement intérieurs (9). 5. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux disques centraux (16, 17) s'étendant radialement à l'intérieur des ressorts de torsion radialement extérieurs (7, 8) sont coudés l'un vers l'autre puis s'étendent l'un contre l'autre en parallèle radialement vers l'intérieur pour former les disques centraux, tandis que les deux disques latéraux (18, 19) constituent les parties de sortie assemblées fixement au moyeu (4) de l'ensemble de disque d'embrayage (1). 6. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'amortisseur de vibrations de torsion fait partie d'un volant d'inertie en deux parties (2, 3), les parties d'entrée (28, 29) des ressorts de torsion radialement extérieurs (7, 8) étant de préférence assemblées au volant primaire (26), et les parties de sortie (30, 31) des ressorts radialement intérieurs (9 ; 10, 11) au volant secondaire (27). 7. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 6, caractérisé en ce que dans la région radialement intérieure de l'amortisseur de vibrations de torsion, un palier (34) est disposé entre un collet axialement en saillie (38) du volant primaire (26) et un collet axialement en saillie (39) du volant secondaire (27) de telle sorte que le collet (39) du volant secondaire (27) est dirigé vers le volant primaire (26) et reçoit la bague extérieure (36) du palier (34), la fixation axiale de la bague extérieure (36) en éloignement du volant primaire (26) s'effectuant par un bord (41) du collet (39) du volant secondaire (27), et la fixation axiale dans le sens opposé s'effectuant par un disque (30) de l'amortisseur de vibrations de torsion, disque qui présente des fenêtres pour les ressorts de torsion radialement intérieurs (9 ; 10, 11) et dont le diamètre intérieur est inférieur au diamètre extérieur de la bague extérieure (36) du palier (34). 8. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 7, caractérisé en ce que les deux disques (30, 31) constituant les parties de sortie de l'amortisseur de vibrations de torsion sont assemblés fixement entre eux l'un en dessous de l'autre par des rivets (33) en étant maintenus à distance entre eux, tout en étant simultanément assemblés fixement au volant secondaire (27) par l'intermédiaire des mêmes rivets (33).