Brevet FR2601741A1 — publié le 19880122

AMORTISSEUR D'OSCILLATIONS DE TORSION AVEC REMPLISSAGE DE LUBRIFIANT ET BUTEE DE FIN DE COURSE HYDRAULIQUE L'invention a pour objet un amortisseur d'oscillations de torsion, 5 destiné notamment à être monté dans l'arbre de transmission de véhicules automobiles, comportant un disque de moyeu à fenêtres destiné à recevoir des ressorts, des disques latéraux disposés des deux côtés du disque de moyeu avec fenêtres correspondantes, le disque de moyeu étant fermé en continu radialement à l'extérieur des ressorts, avec au moins un prolon10 gement faisant saillie radialement vers l'extérieur, qui s'engage dans un évidement limité sur son pourtour d'une contre-pièce ou élément annulaire assemblé aux disques latéraux pour former des chambres de déplacement qui sont remplies tout au moins partiellement de lubrifiant et rendues étanches vers l'extérieur, les disques latéraux entourant les ressorts 15 de manière étanche et étant rendus étanches radialement à l'intérieur des ressorts, également par rapport au disque de moyeu. On connaît un amortisseur d'oscillations de torsion du type précité par exemple par le brevet allemand 2848748. Dans cet amortisseur d'oscillations de torsion connu, une opération de déplacement s'effectue à chaque 20 déplacement réciproque du disque de moyeu et des disques latéraux. Dans ce cas, il importe peu que les déplacements angulaires soient grands ou petits. La présente invention a pour but de perfectionner un amortisseur d'oscillations de torsion du type précité de manière que les effets de 25 l'amortissement se fassent sentir notamment dans la gamme des déplacements angulaires maximaux, y compris lorsqu'on utilise des lubrifiants tels que de l'huile visqueuse ou de la graisse, et que de l'air est enfermé dans le lubrifiant relativement visqueux. Ce but est atteint avec l'amortisseur d'oscillations de torsion 30 suivant l'invention du fait que les évidements forment, dans la direction périphérique, entre des zones terminales formant les chambres de déplacement, des poches de lubrifiant ouvertes axialement en direction du prolongement et radialement vers l'intérieur, qui sont plus larges dans la direction périphérique que le prolongement s'engageant dans l'évidement 35 et qui délimitent, par leurs surfaces terminales opposées, dans la direction périphérique, la zone terminale de l'évidement formant les chambres de déplacement et du fait qu'il est prévu des poches de réserve pour 260 1 741 le lubrifiant, axialement entre le disque de moyeu et au moins l'un des disques latéraux, qui s'étendent radialement au-delà des ressorts et sont ouvertes radialement en direction des poches de lubrifiant des évidements. Du fait de la disposition de poches de réserve (canaux) facilement réali5 sables entre la zone des ressorts et les évidements, qui servent de butée de fin de course, le lubrifiant contenu dans l'amortisseur d'oscillations de torsion peut s'écouler directement dans les chambres de déplacement sans rencontrer de grande résistance, et ce, par des poches de lubrifiant en forme de fenêtre qui, dans la direction périphérique, sont plus petites 10 que l'évidement correspondant. Il en résulte que l'amortissement est pratiquement nul pour les petites amplitudes de torsion réciproque et que le lubrifiant introduit ne sert de butée de fin de course hydraulique que dans la zone des butées de fin de course. On garantit en même temps que le lubrifiant déplacé dans la zone des butées de fin de course peut 15 refluer dans les volumes libérés immédiatement après les mouvements de retour des composants de l'amortisseur d'oscillations de torsion; c'est ainsi que dès l'oscillation qui suit, on peut avoir à nouveau un amortissement parfait. On garantit aussi de la sorte que ce type de butée de fin de course est également efficace dans le cas o l'on emploie comme 20 lubrifiant une graisse visqueuse par exemple et que les inclusions d'air sont éliminées radialement vers l'intérieur par centrifugation. Pour faciliter la fabrication des différents composants et pour mieux accorder leur fonctionnement, chaque disque latéral est réalisé en deux parties, la partie de disque intérieure, parallèle au disque de 25 moyeu et voisine de celui-ci, présentant des fenêtres pour les ressorts, s'étendant jusqu'à l'élément annulaire et présentant des fenêtres dans la zone de l'évidement pour permettre l'arrivée du lubrifiant et les parties de disques extérieures enfermant de manière étanche les parties de disques intérieures ainsi que les ressorts de torsion et présentant des poches ou 30 canaux ouverts en direction du disque de moyeu, ces poches ou canaux s'étendant du logement des ressorts jusqt'aux fenêtres des parties de disques intérieures. Les parties de disques intérieures peuvent ainsi servir d'une part à recevoir et à mettre en oeuvre les ressorts et d'autre part à former des fenêtres précises pour le passage du lubrifiant et pour la 35 commande des butées de fin de course. Les parties de disques extérieures ont alors pour rôle d'assurer l'étanchéité vers l'extérieur et forment les canaux pour l'arrivée du lubrifiant, depuis les zones radialement intérieures jusqu'aux zones radialement extérieures de l'amortisseur d'oscillations de torsion. Selon un mode de réalisation avantageux, les projections axiales des bords dirigés vers le pourtour, du prolongement et des fenêtres sont 5 inclinées l'une vers l'autre d'un certain angle, radialement vers l'extérieur. De cette façon, le déplacement de lubrifiant et par conséquent, l'action de la butée de fin de course hydraulique est assurée en continu. Si l'on dispose un amortisseur d'oscillations de torsion de ce type à l'intérieur d'un système à deux masses, la masse primaire peut être 10 une partie de disque extérieure; dans ce cas, les deux parties de disque intérieures et l'autre partie de disque extérieure sont disposées axialement l'une derrière l'autre avec entre elles l'élément annulaire, et sont assemblées de manière étanche à la masse primaire. L'assemblage peut s'effectuer de préférence par rivetage. Des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple non limitatif sont décrits ci-après plus en détail en référence aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une coupe longitudinale d'un amortisseur d'oscillations de torsion faisant partie d'un disque d'embrayage; La figure 2 est une coupe partielle selon la ligne II-II de la figure 1; La figure 3 est une coupe longitudinale d'un système à deux masses avec amortisseur d'oscillations de torsion correspondant; et La figure 4 est une coupe partielle selon la ligne IV-IV de la fi25 gure 3. Les figures I et 2 représentent respectivement la moitié supérieure d'une coupe longitudinale d'un amortisseur d'oscillations de torsion à l'intérieur d'un disque d'embrayage ainsi que la coupe partielle selon la ligne Il-II. L'amortisseur d'oscillations de torsion 1 comporte un disque de moyeu30 3 pouvant être assemblé fixe en rotation à un arbre de transmission, par une denture. Le disque de moyeu 3 présente plusieurs fenêtres 5 réparties sur le pourtour destinées à recevoir des ressorts de torsion 7. Des deux côtés du disque de moyeu 3 sont disposés des disque latéraux 8 et 9 qui, dans le cas présent peuvent être par exemple des pièces coulées. 35 Les disques latéraux 8 et 9 sont parallèles au disque de moyeu 3 et présentent, dans la zone des ressorts 7, des évidements 14 et 15 qui sont en correspondance des fenêtres 5 pour pouvoir agir sur les ressorts 7. A l'extérieur radialement du pourtour extérieur du disque de moyeu 3, les deux disques latéraux 8 et 9 sont assemblés de manière fixe entre eux. Le disque latéral 8 présente par exemple un élément annulaire 23 d'une pièce. Comme on le voit notamment sur la figure 2, plusieurs prolon5 gements 19 de préférence sont prévus répartis sur le pourtour extérieur du disque de moyeu, qui s'engagent dans la direction périphérique et avec un certain jeu dans des évidements correspondants 21 de l'élément annulaire23. Les bords 35 des prolongements 19 forment ainsi, avec les bords 45 des évidements 21, des limitations angulaires de torsion pour le couple 10 maximal, entre le disque de moyeu 3 et les disques latéraux 8 et 9 (les garnitures de friction non représentées du disque d'embrayage sont assemblées fixes en rotation au dique latéral). Sur le pourtour intérieur des deux disques latéraux 8 et 9 sont disposés des joints d'étanchéité 27, de sorte que le volume formé à l'intérieur des deux disques latéraux 8 15 et 9 ainsi qu'à l'intérieur de l'élément annulaire 23 comportant les ressorts 7 peut être rempli d'un lubrifiant, tout au moins partiellement, qui assure un fonctionnement peu soumis à usure de l'amortisseur de torsion. Ce lubrifiant peut être utilisé en même temps comme butée de fin de course hydraulique, les prolongements 19 du disque de moyeu 3 et 20 des évidements 21 de l'élément annulaire 23 formant des chambres de déplacement 25. Du fait de la présence d'une faible fente radiale et axiale entre les éléments tournant les uns par rapport aux autres, il se produit un travail de déplacement du lubrifiant sous forme d'huile ou de graisse, dans le cas d'une rotation réciproque. Afin toutefois de ne pas amortir 25 dans la mesure du possible des oscillations de torsion de faible amplitude, et d'assurer cependant l'arrivée libre du lubrifiant dans les chambres de déplacement, les disques latéraux 8 et 9 sont pourvus de canaux ou de poches de réserve 29 qui sont ouvertes en direction du disque de moyeu3 et s'étendent chacun de la zone des ressorts 7 jusqu'aux chambres 30 de déplacement 25. Ces poches de réserve 29 se terminent par des poches 32 ou 33 qui radialement, correspondent à peu près au diamètre extérieur des prolongements 19 et qui en direction périphérique sont plus courtes que l'extension périphérique des évidements 21 dans l'élément annulaire 23. Les bords 35 des prolongements 19 et les bords 45 de l'évi35 dement 21 s'étendent généralement radialement, tandis que les bords 37 des poches 33 sont de préférence obliques, de sorte que la mise en oeuvre de la butée de fin de course hydraulique s'effectue progressivement lorsque 2 6 0 1 7 4 1 les bords 35 se déplacent vers les bords 45. Comme le montre tout particulièrement la figure 2, moitié droite, lorsque le disque de moyeu 3 tourne vers la droite par rapport à l'élément annulaire 23, pour quitter la position représentée, il ne se produit pas d'amortissement hydraulique en un premier 5 temps puique la chambre de déplacement 25 reste ouverte par la poche 33. Au fur et à mesure que le bord 35 se rapproche du bord 45, le bord 37 de la poche 33 étant oblique par rapport au bord 35 du prolongement 19, la chambre de déplacement 25 se ferme progressivement vers l'extérieur, de sorte que dans cette chambre de déplacement, la pression hydraulique 10 s'élève progressivement. Lorsque le bord 35 a totalement dépassé le bord 37, la chambre de déplacement 25 ne communique plus avec le volume intérieur restant que par des fentes d'étranglement radiales et axiales situées entre le disque de moyeu 3 et les disques latéraux 8 et 9. Suivant la configuration de ces fentes, un travail de déplacement hydraulique 15 doit être accompli pour que puisse être effectuée une autre torsion réciproque. Lors du déplacement de retour du disque de moyeu 3 et du début de l'ouverture de la poche 33, du lubrifiant peut immédiatement s'écouler à l'intérieur de la chambre de déplacement 25 et le travail de déplacement est aussitôt interrompu. Dans ce cas, les poches de réserve peuvent être 20 réalisées en continu sur tout le pourtour par des canaux 31 suivant la figure 2. Suivant le type d'amortissement souhaité dans la zone de la butée de fin de course, le bord correspondant peut naturellement s'étendre radialement, comme illustré par l'exemple de la poche 32. Sur les figures 3 et 4, l'amortisseur d'oscillations de torsion 2 fait partie d'un système à deux masses. Il n'existe pas, dans ce cas, de différences de fonctionnement par rapport au mode de réalisation des figures 1 et 2. La construction ne diffère que sur certains points. Le système à deux masses comporte 30 la masse primaire 10 et la masse secondaire 39 qui sont montées en rotation l'une par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'un palier 40 et sont fixées dans la direction axiale. La masse primaire 10 est assemblée en rotation au vilebrequin non représenté d'un moteur à combustion interne et forme une partie de disque extérieure de l'amortisseur d'oscillations 35 de torsion 2. La masse primaire 10 se prolonge axialement par une partie de disque intérieure 12, l'élément annulaire 24, une autre partie de disque intérieure 13 ainsi que par une autre partie de disque extérieure 11. Tous ces éléments sont rivetés de manière fixe et étanche entre eux dans la zone de -leur diamètre extérieur, par des rivets 41. Entre les deux parties de disque intérieures 12 et 13, est disposé le disque de moyeu 4 qui est assemblé de manière élastique dans la direction périphérique aux deux 5 parties de disque intérieures 12 et 13 par des ressorts 7 et qui est calé fixe en rotation sur une denture 43 de la masse secondaire 39, par sa denture 42 disposée radialement vers l'intérieur. Le disque de moyeu 4 ainsi que les parties de disque intérieures 12 et 13 sont pourvus de fenêtres respectivement 6, 16 et 17 destinées à recevoir les ressorts 7. Des fenê10 tres 18 peuvent être prévues aussi dans la masse primaire 10. Radialement, à l'extérieur de ces fenêtres, le disque de moyeu 4 présente, de préférence, plusieurs prolongements 20 répartis sur son pourtour, qui forment des butées angulaires de torsion avec l'élément annulaire 24. A cet effet, l'élément annulaire 24 est pourvu d'évidements 22. Dans la zone de ces 15 évidements 22, des poches 34 sont disposées dans les deux parties de disque intérieures 12 et 13 et assurent, en liaison avec les canaux ou poches de réserve 30 ménagés dans les parties de disque extérieures 11 ou la masse primaire 10, l'arrivée libre de lubrifiant dans les chambres de déplacement 26. Comme pour les modes de réalisation des figures 1 et 2, la 20 disposition est telle que les bords 38 des poches 34 sont disposés sur le pourtour à une certaine distance des bords 46 de l'élément annulaire 24 et forment un angle avec les bords 36 des prolongements 20. En cas de torsion réciproque du disque de moyeu 4 et des parties de disques 10,11, 12, 13, avec un faible déplacement angulaire, il ne se produira donc 25 pas d'amortissement, puisque les poches 34 sont ouvertes. Ce n'est que lorsque les bords 36 auront dépassé les bords 38 qu'une pression s'établira dans les chambres de déplacement 26 par suite de la position oblique réciproque, pression qui augmentera en même temps que l'angle de torsion. Lorsque les bords 36 passent sur les bords 38, cette pression dépend 30 des canaux d'étranglement ou des fentes qui existent encore entre les éléments se déplaçant les uns par rapport aux autres. La figure 3 montre encore que la partie de disque extérieure 11 est un élément en tôle fine et qu'elle présente radialement, à l'extérieur des rivets 41, une étanchéité assurée par un joint torique élastique 44. 35 L'étanchéité dans le volume intérieur radial est assurée par un dispositif de friction 28, des bagues de friction étant utilisées ici comme éléments d'étanchéité des deux côtés du disque de moyeu 4 et qui exploitent la force de pression d'un ressort entre la masse secondaire 39 et la zone radiale intérieure de la partie de disque Il, pour produire une friction. REVENDICATKIONS I - Amortisseur d'oscillations. de torsion, notamment pour l'arbre de transmission d'un véhicule automobile, comportant: (a) un disque de moyeu (3;.4) tournant autour d'un axe de rotation; (b) deux disques latéraux (8, 9; 10,11,12,13) essentiellement en forme de disques annulaires, disposes sur des côtés opposés axialement du disque de moyeu (3;4), qui sont reliés entre eux par un élément annulaire (23;24) en fermant le disque de moyeu (3;4), pour former une unité de boîtier tournant autour de l'axe de rotation par rapport au disque de moyeu (3;4) 10 en fermant de manière étanche le disque de moyeu (3;4) tout au moins en partie ainsi qu'une réserve de lubrifiant; (c) plusieurs ressorts (7) disposés à l'intérieur de l'unité de boîtier dans des ouvertures (5,14,15;6,16,17) du disque de moyeu (3;4) d'une part et des disques latéraux (8,9;10,11,12,13) d'autre part, qui accouplent de ma15 nière élastique en rotation le disque de moyeu (3;4) aux disques latéraux (8,9;10,11,12,13); (d) plusieurs évidements (21,22) décalés les uns par rapport aux autres dans la direction périphérique, ouverts radialement vers l'intérieur, répartis sur le pourtour intérieur de l'élément annulaire (23;24), dans chacun des20 quels pénètre un prolongement (19;20) faisant saillie par rapport au pourtour extérieur du disque de moyeu (3;4), les zones terminales des évidements (21;22), voisines dans la direction périphérique formant avec les prolongements (19;20) des chambres de déplacement (25;26) remplies de lubrifiant qui communiquent, par des canaux d'étranglement, avec des chambres 25 de déplacement (25;26) voisines dans la direction périphérique, caractérisé en ce que les évidements (21;22) forment, dans la direction périphérique, entre des zones terminales formant les chambres de déplacement (25;26), des poches de lubrifiant (32,33; 34) ouvertes axialement en direction du prolongement (19;20) et radialement vers l'intérieur, qui 30 sont plus larges dans la direction périphérique que le prolongement (19;20) s'engageant dans l'évidement (21;22) et qui délimitent, par leurs surfaces terminales (37) opposées dans la direction périphérique, la zone terminale de l'évidement (21;22) formant les chambres de déplacement (25;26) et en ce qu'il est prévu des poches de réserve (29;31,30) pour le lubrifiant, 35 axialement entre le disque de moyeu (3;4) et au moins l'un des disques latéraux (8;9; 10,11,12,13), qui s'étendent radialement au-delà des ressorts (7) et sont ouvertes radialement en direction des poches de lubrifiant (32,33;34) des évidements (21;22). 2 - Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que les poches de réserve (29,31;30) sont formées dans le (les) disque(s) latéral(aux) (8,9;10,11,12,13) et se prolongent par les poches de lubrifiant (32,33;34). 3 - Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les poches de réserve (29,31) de plusieurs ressorts (7) se prolongent les uns par les autres dans la direction périphérique. 4 - Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une des revendications I à 3, caractérisé en ce que l'un des disques latéraux (10,11,12,13) au moins est constitué d'une partie de disque (12,13) intérieure adjacente axialement au disque de moyeu (4) et d'une partie de disque (10,11) extérieure rendue étanche par rapport au disque de moyeu (4) située sur la 15 face de la partie de disque intérieure (12,13) axialement éloignée du disque de moyeu (4), et en ce que la partie de disque intérieure (12,13) présente des ouvertures (16,17) en forme de fenêtre (16,17) destinées à recevoir les ressorts (7) et en ce que la partie de disque extérieure (10, 11) contient les poches de réserve (30). 5 - Amortisseur d'oscillations de torsion selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux disques latéraux comportent une partie de disque intérieure (12,13) et une partie de disque extérieure (10,11), et en ce que l'une des parties de disques extérieures est un volant primaire (10) d'un système d'inertie à deux masses- sur lequel est monté 25 un volant secondaire (39) et en ce que l'autre (11) des deux parties de disques extérieures ainsi que les deux parties de disques intérieures (12, 13) sont rivetées de manière fixe au volant primaire (10). 6 - Amortisseur d'oscillations de torsion selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les surfaces terminales (37) des poches 30 de lubrifiant (32,33,34) opposées dans la direction périphérique dans l'évidement (21;22) sont obliques par rapport à la face frontale (35;36) juxtaposée et tournée vers la périphérie, du prolongement (19;20) d'un angle s'ouvrant vers l'axe de rotation.