Brevet FR2620501A1 — publié le 19890317

"Dispositif amortisseur de torsion" L'invention se rapporte à un dispositif amortisseur de torsion pour transmission, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant deux parties rotatives coaxiales montées avec possibilité de débattement angulaire de l'une par rapport à l'autre, des ressorts spiralés étant mécaniquement interposés entre ces deux parties. L'invention concerne plus précisément un perfectionnement permettant de résoudre le problème posé par les frottements entre ces ressorts et certaines zones de l'une desdites parties coaxiales, lorsque lesdits ressorts se déforment sous l'effet de la force centrifuge. Dans un véhicule automobile, on insère au moins un amortisseur de torsion dans la chaîne cinématique reliant le vilebrequin du moteur à l'arbre des roues, pour filtrer les vibrations de toutes sortes qui prennent naissance le long de cette chaîne cinématique. Un tel agencement est le plus souvent combiné à l'un des organes de l'embrayage à friction qui se trouve lui-même être l'un des éléments de ladite chaîne cinématique. Ainsi, le dispositif amortisseur de torsion peut-il faire partie intégrante de la friction d'embrayage ou appartenir à un volant d'inertie, lequel forme aussi, le plus souvent, le plateau de réaction de l'embrayage. A titre d'exemple, le brevet français N'2571461 décrit un tel dispositif communément appelé "double volant amortisseur", comportant deux parties rotatives massives montées coaxialement avec possibilité de débattement angulaire de l'une par rapport à l'autre. Des ressorts spiralés, à action circonférentielle, sont agencés entre ces deux parties sui un grand rayon pour être sollicités lors de tels débattements angulaires. On distingue ainsi une partie d'entrée comportant essentiellement deux flasques annulaires parallèles, solidarisés extérieurement par un anneau massif formant entretoise, et une partie de sortie comportant au moins un voile annulaire susceptible de tourner dans son propre plan entre les deux flasques de la partie d'entrée. Chaque ressort est monté entre deux socles en matière plastique rigide, eux-mêmes articulés dans des encoches pratiquées le long de bords sensiblement radiaux de fenêtres découpées dans les flasques de ladite partie d'entrée. Ces socles articulés comportent sur leurs faces opposées au ressort, des cavités dans lesquelles s'engagent des doigts découpés sensiblement circonférentiellement dans le ou les voiles de la partie de sertie. Sous l'effet de la force centrifuge, les ressorts entrent en contact frottant avec certaines zones de la partie d'entrée. Dans le cas spécifique décrit ci-dessus, il s'agit de la surface interne de l'anneau formant entretoise. Dans un autre système, il pourrait s'agir des bords des fenêtres découpées dans les flasques pour accueillir les ressorts. Néanmoins, ce phénomène est particulièrement accentué avec un "double volant amortisseur" selon le brevet français précité, en raison de la disposition sur un grand rayon des ressorts et de la présence des socles pivotants, qui donnent plus d'amplitude aux déformations des ressorts, sous l'effet de la force centrifuge. On observe alors une détérioration de l'anneau formant entretoise se manifestant par l'incrustation de l'empreinte des spires dans celui-ci et/ou une usure plus accentuée de certaines parties des ressorts. Ceux-ci peuvent donc se fragiliser progressivement, ce qui peut entraîner leur rupture. D'une façon générale, l'un des buts de l'invention est de prévenir la détérioration des zones o se situent les frottements en regard des ressorts, dans l'une des parties coaxiales précitées tout en préservant la durée de vie des ressorts. Dans cet esprit, l'invention concerne donc essentiellement un dispositif amortisseur de torsion du type comportant deux parties rotatives coaxiales montées avec possibilité de débattement angulaire de l'une par rapport à l'autre, avec interposition entre elles de ressorts spiralés à action circonférentielle, ces ressorts étant sollicités lors d'un débattement angulaire précité et se déformant radialement vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge, vers des zones voisines de l'une desdites parties coaxiales, caractérisé en ce qu'un ressort précité comporte, dans sa partie médiane, des spires à taux de travail réduit et en ce que ces spires sont agencées pour être aptes à, ou associées à des moyens aptes à recevoir préférentiellement les efforts et frottements résultant des déformations radialement vers l'extérieur, dudit ressort. Selon les cas, lesdites spires à taux de travail réduit assureront préférentiellement le contact frottant avec lesdites "zones voisines" (et dans ce cas les pièces dans lesquelles sont définies ces zones seront de préférence en matériau dur ou ayant subi un traitement de surface approprié) car des spires travaillant peu peuvent s'user davantage sans risque de rupture, ou bien lesdites spires à taux de travail réduit serviront de support à une pièce intercalaire agencée pour entrer en contact avec une zone voisine précitée. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue partielle avec arrachement d'un double volant amortisseur, limitée à l'environnement d'un ressort d'amortissement de ce dernier et montrant un mode de réalisation d'un perfectionnement conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en bout d'une variante d'un ressort du mode de réalisation de la figure 1; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, illustrant un autre mode de réalisation possible; - la figure 4 est une vue de détail à plus grande échelle, d'un élément de la figure 3; et - la figure 5 est une vue analogue à la figure 3 illustrant encore un autre mode de réalisation possible. La figure 1 représente un double volant amortisseur du genre décrit dans le brevet indiqué ci-dessus et dont on n'a représenté que les parties nécessaires à la compréhension de l'invention. Ce dispositif comporte, de façon bien connue, une partie d'entrée 12 dont on distingue deux flasques 13a, 13b dans lesquels sont pratiquées des fenêtres 14 abritant des ressorts 15, du type ressorts à boudin et une partie de sortie 16 à deux voiles dont seul un voile 17 est visible sur la figure 1. Plus précisément, les deux flasques 13a, 13b de ladite partie d'entrée sont réunis extérieurement par un anneau massif 18, formant entretoise. Pour chaque ressort, deux fenêtres 14, semblables, sont pratiquées en regard l'une de l'autre dans les deux flasques 13a, 13b et comportent, chacune, une encoche arrondie 20 pratiquée sur chacun de ses bords sensiblement radiaux. Deux telles encoches en correspondance l'une de l'autre sur les deux flasques 13 permettent donc l'articulation d'un socle 22a ou 22b en matière plastique rigide moulée. De tels socles, pour le montage des ressorts 15, sont conformes pour l'essentiel, à la description du brevet français N'2571461 et ne seront donc pas décrits plus en détail. On rappelle que chaque socle comporte deux tourillons 24 coopérant avec les encoches 20 de façon à pouvoir pivoter vers l'extérieur et une cavité 25, s'ouvrant entre les deux tourillons et conformés pour coopérer avec un doigt 26, s'étendant approximativement circonférentiellement et découpé dans le flasque 17. Chaque socle comporte un épaulement 29 sur lequel prend appui une extrémité d'un ressort 15. On sait que ce montage des ressorts, leur permet de travailler dans de meilleures conditions grâce au mouvement pivotant favorisé par les socles. En revanche, il est apparu que tous les problèmes liés à la centrifugation des ressorts étaient accentués par ce type de montage, d'autant plus que cesdits ressorts sont disposés sur un grand rayon. Selon une caractéristique importante de l'invention, chaque ressort 15 comporte, dans sa partie médiane, des spires à taux de travail réduit 30 (c'est-à-dire des spires jointives ou pratiquement jointives). Dans l'exemple de la figure 1, en outre, ces spires sont agencées pour être aptes à recevoir préférentiellement Ies efforts et frottements résultant des déformations, radialement vers l'extérieur, du ressort 15. Ainsi, selon l'exemple, les spires 30, circulaires, ont un diamètre plus grand que les autres spires du ressort. Ce sont donc elles qui entrent préférentiellement en contact avec une "zone voisine" précitée de la partie d'entrée 12, en l'occurrence ici la face interne 18a de l'anneau 18 formant entretoise. Dans ce cas, l'anneau 18 peut être en matériau très dur (acier traité par exemple) ne s'usant pratiquement pas, ce qui élimine les phénomènes d'incrustation. L'usure peut être reportée sur les seules spires à taux de travail réduit, lesquelles (du fait qu'elles ne sont pas ou peu sollicitées en fonctionnement) peuvent supporter une usure importante. La figure 2 illustre une variante d'exécution d'un ressort 15a de la figure 1, permettant de ne pas augmenter l'encombrement axial du dispositif. Pour ce faire, les spires à taux de travail réduit 30a sont elliptiques ou sensiblement elliptiques, la plus grande dimension d'une telle spire s'étendant sensiblement radialement par rapport auxdites parties rotatives 12 et 16. Comme précédemment, l'agencement est donc tel que lesdites spires à taux de travail réduit entrent préférentiellement en contact avec la face 18a de l'anneau 18. Dans les modes de réalisation des figures 3 à 5, les spires à taux de travail réduit sont associés à des moyens aptes à recevoir préférentiellement les efforts et frottements résultant des déformations, radialement vers l'extérieur, du ressort. Plus précisément, ces spires forment le support d'une pièce intercalaire agencée pour entrer en côntact avec une "zone voisine" précitée lorsque le ressort correspondant se déforme sous l'effet de la force centrifuge. Sur les figures 3 à 5, les éléments analogues aux figures 1 et 2 portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau. Ainsi, la figure 3 montre un agencement dans lequel le ressort 15b est muni de spires à taux de travail réduit b qui ont un diamètre plus faible que celui des autres spires, tandis qu'une pièce intercalaire 35 est supportée par ces spires. Ladite pièce intercalaire 35 a la forme d'un cavalier (figure 4) dont les jambages 36 sont incurvés pour épouser, sensiblement la forme extérieure des spires 30b. L'ouverture 37, laissée entre les jambages 36, est calculée en fonction de l'élasticité du matériau constituant la pièce intercalaire 35 pour permettre un montage à force ou "clipsage" de ladite pièce intercalaire sur lesdites spires b. La pièce intercalaire comporte un prolongement plat 39 destiné à entrer en contact avec la face interne 18a de l'anneau 18 formant entretoise. Un jeu initial est prévu entre la surface externe de ce prolongement 39 et la face interne 18a de l'anneau 18. Le matériau constituant la pièce intercalaire 35, qui est la pièce d'usure, est, de préférence, un matériau anti-usure, du genre polyamide. La forme de la pièce intercalaire 35 peut être aménagée en vue d'une réduction de l'usure: la face radialement retenue de son prolongement 39 pourra avantageusement épouser par exemple la forme de la face interne 18a. Dans une variante de réalisation le prolongement 39 comportera un galet de roulement, de sorte que le contact de frottement soit remplacé par un contact de roulement. Dans le mode de réalisation de la figure 5, au contraire, les spires à taux de travail réduit 30c ont, au moins, une dimension plus grande que les autres spires du ressort 15c. Plus précisément, il peut s'agir de spires circulaires de diamètre plus grand, comme dans le cas de la figure 1, ou de spires elliptiques comme dans le cas de la figure 2. En outre, la pièce intercalaire 40 comporte une gorge de positionnement 42 dont la largeur, suivant la direction longitudinale du ressort correspondant, correspond à la distance occupée par l'ensemble desdites spires à taux de travail réduit, de façon que ladite pièce intercalaire soit immobilisée longitudinalement par rapport au ressort, grâce à ces spires. Bien entendu, la pièce intercalaire 40 peut comporter, en outre, des jambages analogues à ceux de la figure 4 et le long desquels la gorge 42 peut se prolonger. La pièce intercalaire a ici la forme d'un patin ayant extérieurement approximativement la courbure de la face 18a de l'anneau 18. Un jeu initial 45 est prévu entre la surface radiale externe de ce patin et la face 18a. Ce jeu s'annule lorsque lesdites parties rotatives sont entraînées en rotation et que le ressort 15c commence à se déformer. Ici encore, on peut prévoir, si on le désire, l'équipement de la pièce intercalaire 40 de galets de roulement sur la face 18a. Bien que les modes de réalisation spécifiquement décrits se rapportent tous à un double volant amortisseur du type dans lequel les ressorts sont montés articulés entre des socles pivotants, il est bien évident que l'invention s'applique à tout dispositif amortisseur de torsion, muni ou non de tels socles. En particulier, l'invention s'applique à une friction d'embrayage comportant au moins deux rondelles de guidage montées de part et d'autre d'un voile de moyeu. Dans ce cas, les ressorts sont montés dans des fenêtres des rondelles de guidage et les spires mortes ou le patin sont aptes à coopérer avec la face externe de la fenêtre du voile de moyeu. Dans le cadre d'un double volant amortisseur, comme décrit dans la demande FR 87 09919 déposée le 15 juillet 1987, les flasques peuvent être conformés pour se réunir à l'extérieur des ressorts et être liés à un plateau d'inertie, en sorte que les spires mortes ou la pièce intercalaire peuvent venir en contact avec une portion cylindrique de l'un au moins desdits flasques. Comme décrit également dans la demande FR 87 09921 du juillet 1987, les spires mortes ou la pièce intercalaire peuvent venir en contact avec les bords des fenêtres d'un flasque central lié à un plateau d'inertie tandis que les flasques constituent des rondelles de guidage. REVENDICATIONS 1- Dispositif amortisseur de torsion du type comportant deux parties rotatives (12, 16) coaxiales, montées avec possibilité de débattement angulaire limité de l'une par rapport à l'autre, avec interposition entre elles de ressorts spiralés à action circonférentielle, ces ressorts (15) étant sollicités, lors d'un débattement angulaire précité, et se déformant radialement vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge vers des zones voisines de l'une desdites parties coaxiales, caractérisé en ce qu'un ressort (15) précité comporte,.dans sa partie médiane, des spires à taux de travail réduit (30) et en ce que ces spires sont agencées pour être aptes à, ou associées à des moyens aptes à recevoir préférentiellement les efforts et frottements résultant des déformations, radialement vers l'extérieur, dudit ressort (15). 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites spires à taux de travail réduit (30) sont circulaires et ont un diamètre plus grand que les autres spires, l'agencement étant tel que lesdites spires à taux de travail réduit entrent préférentiellement en contact avec une zone voisine (18a) précitée, lors des déformations dudit ressort. 3Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites spires à taux de travail réduit (306) sont sensiblement elliptiques, la plus grande dimension d'une telle spire s'étendant sensiblement radialement par rapport auxdites parties rotatives, l'agencement étant tel que lesdites spires à taux de travail réduit entrent préférentiellement en contact avec une zone voisine précitée, lors des déformations dudit ressort. 4- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites spires à taux de travail réduit d'un ressort donné forment le support d'une pièce intercalaire (35, 40) agencée pour entrer en contact avec une zone voisine précitée lors des déformations du ressort correspondant. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites spires à taux de travail réduit (30b) ont un diamètre plus faible que celui des autres spires et en ce que ladite pièce intercalaire (35) a la forme d'un cavalier dont les jambages (36) épousent sensiblement la forme desdites spires à taux de travail réduit, ladite pièce intercalaire étant engagée à force sur lesdites spires. 6- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesditesspires à taux de travail réduit (30c) ont au moins une dimension plus grande que les autres spires et en ce que ladite pièce intercalaire (40) comporte une gorge de positionnement (42) dont la largeur, suivant la direction longitudinale du ressort correspondant, correspond à la distance occupée par l'ensemble desdites spires à taux de travail réduit, de façon que ladite pièce intercalaire soit immobilisée longitudinalement par rapport au ressort (15c), grâce à ces spires. 7- Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'un jeu initial (45) est prévu entre la surface radiale externe de ladite pièce intercalaire et la zone voisine (18a) de ladite partie rotative, ce jeu s'annulant lorsque lesdites parties rotatives sont entraînées en rotation. 8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce intercalaire (35, 40) épouse la forme de la zone voisine. 9- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce intercalaire (35, 40) porte des galets de roulement pour coopération avec la zone voisine (18a) concernée.