Brevet FR2614079A1 — publié le 19881021

La présente invention concerne d'une manière générale les dispositifs amortisseurs de torsion comportant au moins deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire déterminé et à l'encontre de moyens élastiques, communément dits moyens élastiques à action circonférentielle, aptes à agir circonférentiellement entre elles pour une plage au moins d'un tel débattement angulaire. Un tel dispositif amortisseur de torsion entre usuellement dans la constitution d'une friction d'embrayage, notamment pour véhicule automobile,et est décrit, par exemple dans la demande de brevet FR-A-2568 640 déposée le 3 Août 1984. Dans ce document des moyens d'engrènement à jeu sont prévus entre le voile de moyeu 12 et le moyeu 10 ainsi que des moyens élastiques 46 de faible raideur, tandis que des organes élastiques de raideur plus élevée 56A, 56B sont interposés entre le voile de moyeu 12 et les voiles auxiliaires 20. Les organes 56A, 56B sont chacun constitués de deux ressorts coaxiaux 56'A, 56"A et 56'B, 56"B. Comme visible à la figure 14 de cette demande, la courbe II représentative de la deuxième phase de fonctionnement est globalement un segment de droite de pente supérieure à celle du segment de droite I correspondant à l'intervention des ressorts 46. Pour certaines applications, il est requis que la pente de la courbe représentative de l'intervention des organes élastiques de relativement forte raideur soit plus douce, tout en transmettant en fin de fonctionnement un couple important. En se repportant à la sus mentionnée demande (plus particulièrement à la figure 14) on remarque, si l'on veut diminuer la pente de la courbe II tout en transmettant en fin de fonctionnement le même couple, que l'on doit augmenter encore le débattement angulaire entre les parties de l'amortisseur Compte tenu de la résistance mécanique des pièces, qui dépend, notamment, des ouvertures pour logement des ressorts pratiquées respectivement dans le voile de moyeu 12, les voiles auxiliaires 20 et les flasques 30,30', on constate que l'on arrive à une impossibilité. Il en est d'autant plus ainsi que dans cette demande on arrive à un débattement angulaire très grand. On peut songer à modifier radicalement l'amortisseur, mais outre que cela n'est pas toujours possible compte tenu des conditions d'encombrement à respecter, ceci se fait au détriment de la standardisation des fabrications. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et donc de diminuer encore la raideur des moyens élastiques de relativement forte raideur, tout en transmettant en fin d'opération au moins le même couple, en modifiant le moins possible l'amortisseur de torsion et sans nuire au confort de l'usager. Selon l'invention un amortisseur de torsion du type sus-indiqué est caractérisé en ce que à l'intérieur d'un organe élastique on loge un moyen élastique plus raide comportant, dans la zone centrale du dit organe, un bloc en matière plastique relativement rigide et deux tampons élastiques disposés chacun à l'une des extrémités circonférentielles du dit organe avec un jeu pré déterminé par rapport au bloc. S'agissant par exemple de la disposition de l'art antérieur à quatre organes élastiques longs de relativement forte raideur à pente douce, pour un bon équilibrage de l'ensemble, on loge dans deux des ressorts 56'B les moyens élastiques selon la présente invention. Par cette mesure on obtient, avant intervention des moyens élastiques selon la présente invention, une raideur moindre pour l'amortisseur, mais avantageusement on remplace les autres organes élastiques par des organes élastique moins raides. Grâce à l'invention on est assuré que le bloc en matière plastique relativement rigide ne viendra pas agresser le ressort l'entourant, en outre on évite les bruits. Le bloc peut être en polyamide 6/6 chargé de fibres de verre. De plus après rattrappage du jeu entre le bloc et les tampons élastiques on augmente en final la raideur de l'amortisseur ce qui permet de transmettre élastiquement un couple supérieur au couple moteur maximal, tout en conservant un maximum de pièces de l'amortisseur. De préférence les tampons élastiques sont en élastomère thermoplastique, tel que du polyester élastomère. Une telle matière d'une grande longévité, a un bon comportement en température et surtout un bon facteur d'amortissement dynamique permettant de bien maîtriser les phénomènes d'hystérésis. De préférence les tampons sont portés par des coupelles interposées chacune entre une extremité circonférentielle d'un organe élastique et l'un des voiles auxilaire. Les tampons peuvent êtres surmoulés sur des coupelles ou être clipsés sur celle-ci. Avantageusement les coupelles sont identiques pour tous les organes élastiques de relativement forte raideur. La coupelle peut être emboutie pour ménager un espace pour logement, par exemple, d'une patte de clipsage issue du tampon élastique. Ainsi une telle patte ne risque pas d'interférer avec l'un quelconque des voiles et/ou flasques de l'amortisseur de torsion. En variante la coupelle peut être plate et le voile de moyeu et les flasques évidés pour éviter toute interférence avec la patte. Bien entendu la dimension des emboutis et/ou évidements est telle que les ressorts internes classiques puisse s'appuyer sur la dite coupelle. En variante la coupelle peut être d'un seul tenant avec les tampons élastiques. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: - La figure 1 correspond à la figure 2 de la demande FR-A 2568640. - La figure 2 est une vue partielle en élévation, avec arrachements locaux, d'un dispositif amortisseur de torsion suivant l'invention. - La figure 3 est une vue en coupe axiale partielle d'une variante de réalisation de la coupelle et de sa liaison avec son tampon associé. Les figures illustrent à titre d'exemple l'application de l'invention à une friction d'embrayage, notamment pour véhicule automobile, du type décrit dans la sus mentionnée demande FR 2568640. Par simplicité les mêmes références que dans la dite demande seront reprises. Pour mémoire, cette friction comporte trois parties coaxiales A, B, C deux à deux montées rotatives l'une par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire déterminé et à l'encontre de moyens élastiques à action circonférentielle, aptes à agir circonférentiellement entre elles pour une plage au moins d'un tel débattement angulaire. La partie A ou premiere partie, est constituée par un moyeu 10 destiné à être lié en rotation à un arbre (non représenté) en pratique l'arbre d'entrée de la boite de vitesse. Par exemple, pour ce faire l'alésage interne de ce moyeu 10 est cannelé. La partie B, ou deuxieme partie comporte un flasque 12, communément dit voile de moyeu, qui forme transversalement une pièce annulaire autour du moyeu 10, avec, entre lui et le dit moyeu 10, des moyens d'engrènement à jeu 13. Ces moyens d'engrènement à jeu 13 comportent deux dentures conjuguées 14, 15. L'une 14 sur le moyeu 10, et plus précisément sur la péréphérie externe de celui-ci, et l'autre 15, sur le dit voile de moyeu 12, plus précisément sur la tranche de la péréphérie interne de celui-ci. L'une des dentures 14, 15 présente une dent engagée à jeu dans une gorge circonférentielle de l'autre. La partie B comporte en outre au moins un autre flasque 20, dit par simple commodité voile auxiliaire. En pratique il y a deux voiles auxiliaires (voir figure 2). Ces voiles 20 sont établis de part et d'autre du voile de moyeu 12 et sont reliés par des entretoises 23 traversant le voile de moyeu 12 à la faveur d'évidements 24. Des moyens d'engrènement à jeu 22 conjugués sont prévus entre le moyeu 12 et les voiles auxiliaires 20 en étant axialement en correspondance d'un des voiles 20 à L'autre. La troisième partie C comporte au moins un flasque , qui à la différence des voiles 12 et 20, est sans relation avec le moyeu 10, c'est à dire sans moyens d'engrènement à jeu entre lui et ce dernier. Deux flasques 30, 30' sont prévus de part et d'autre du voile de moyeu 12 en étant disposés au voisinage immédiat de celui-ci, tandis que les voiles auxiliaires sont disposés de part et d'autre de l'ensemble constitué par le voile de moyeu 12 et les flasques 30, 30 reliés entre eux par des entretoises 31. Bien entendu les entretoises axiales 23 traversent les flasques 30, 30' à la faveur d'évidements 33. La partie C comporte en outre un disque de friction 34. Entre les parties A et B sont interposés des moyens élastiques à action circonférentielle. dans l'exemple de réalisation représenté il est prévu deux ressorts 46 diamétralement opposés,logés chacun pour partie dans une échancrure 47 interrompant localement la denture 14 du moyeu 10, et pour partie dans des échancrures 48, 49 interrompant localement la denture 15 du voile de moyeu 12 et celle 22 des voiles auxiliaires 20. Des barrettes sont insérées entre le voile de moyeu 12 et les voiles auxiliaires 20.Les moyens élastiques interposés circonférentiellement entre les parties B et C comportent une pluralité d'organes élastiques 56A, 56B régulièrement répartis circulairement en étant tous sensiblement disposés tangentiellement à une même circonférence de l'ensemble. En pratique il y a deux organes élastiques 56A, et, en alternance avec ceux-ci, deux organes élastiques 56B. Les organes élastiques 56A sont chacun constitués de deux ressorts à boudin coaxiaux, tandis que les organes élastiques 56B sont constitués d'un organe élastique externe 56'B et d'un moyen élastique 100 décrit ci-après. Ces organes sont tous chacun logés, d'une part, dans un évidement 57A, 57B du voile de moyeu 12 et dans des évidements 58A, 58B des voiles auxiliaires 20, formés en pratique par des fenêtres du dit voile de moyeu 12 et des dits voiles auxilaire 20 et, d'autre part, dans les évidements 59A, 59B des flasques 30, 30', également formés en pratique par des fenêtres de ceux-ci. Pour la forme exacte des fenêtres 57A, 57B et 59A, 59B on se repportera à la demande FR-A-2568640 et plus particulièrement aux figures 10 et 12. En ce qui concerne les évidements 58A, 58B l'un au moins de leurs bords circonférentiels, celui radialement le plus externe, est avantageusement conformé en auvent. Les ressorts 56A; 56B sont montés sans jeu, dans les évidements 58A, 58B et les voiles auxiliaires 20 constituent ce qu'il est usuelement convenu d'appeler des "rondelles de guidage". Ces ressorts 56A, 56B ont globalement une raideur supérieure, à celle, relativement faible, des ressorts 46. On notera que les fenêtres 57A, 57B et 59A, 59B sont conformées en liaison avec la disposition alternée des moyens d'engrénement à jeu 22. Les voiles auxiliaires 20 par rapport à ceux 13 prévus entre le moyeu et le voile de moyeu pour que, pour un premier sens circonférenciel du débattement angulaire relatif entre les parties A et B, se soit le voile de moyeu qui est le premier à intervenir, tandis que, pour le sens circonférentiel opposé du dit débattement angulaire, se soient au contraire les voiles auxiliaires qui sont les premiers à l'intervenir. Pour les autres dispositions, notamment les moyens de frottement, le palier 37 on se repportera à la demande FR-A-2568640. Suivant l'invention à l'intérieur d'au moins l'un des organes élastiques 56A, 56B de relativement forte raideur (par rapport aux ressorts 46) est logé un moyen élastique de plus forte raideur comportant, dans la zone centrale du dit organe élastique 56A, 56B un bloc en matière plastique relativement rigide 101 disposé à jeu prédéterminé par rapport à deux tampons élastiques 102 que présente le dit organe élastique 56A, 56B à chacune de ses extrémités. Comme visible sur la figure 2 c'est à l'intérieur du ressort 56'B que l'on loge le moyen élastique 100 selon la présente invention. Ici, pour des raisons d'équilibrage des forces radiales, à chacun des ressorts du type à boudin 56'B, diamétralement opposé l'un par rapport à l'autre, est associé un moyen élastique 100. On appréciera que les ressorts 56'B, comme dans l'art antérieur, sont identiques aux ressorts 56'A, que les deux ressorts 56"A sont également identiques entre eux, ainsi que les moyens élastiques 100.En pratique la raideur des ressorts 56'A, 56"A, 56'B est diminuée. Dans l'exemple de réalisation représenté le bloc 101 est en polyamide 6/6 chargé de fibres de verre, et les tampons élastiques 102 en élastomère thermoplastique, tel que du polyester élastomère. On notera que les organes élastiques 56A, à chacune de leurs extrémités circonférentielle, prennent appui sur des coupelles 103, qui sont donc interposées chacune entre l'un des bords sensiblement radial des fenêtres 58A des rondelles de guidage 20, 20' et l'extrémité circonférentielle de l'un des organes 56A. Ces coupelles 103 d'orientation axiale, en forme de plaquettes, relient l'un des bords radiaux d'une fenêtre 58A de l'un des voiles auxiliaires 20, au bord radial correspondant de la fenêtre de l'autre voile auxilaire 20. Dans la forme de réalisation les évidements 57A, 58A, 59A ayant tous un même développement circonférentiel, pour la position de repos de l'ensemble, ces plaquettes 103 sont donc en correspondance avec les bords radiaux concernés du voile de moyeu 12 et des flasques 30 30'. Les coupelles 103 présentent chacune centralement une cheminée 104 s'étendant axialement à l'intérieur du ressort 56"A et formant un congé de raccordement avec la partie courante de la coupelle 103 d'orientation transversale. Suivant une caractéritique de l'invention les tampons élastiques 102 sont portés à léger jeu par les organes 56'B à la faveur de coupelles 103. Plus précisément on utilise les mêmes coupelles 103 que celles prévues pour les organes 56A, et l'on surmoule sur celle-ci les tampons élastiques 102. On appréciera que les cheminées 104 se prêtent bien à une telle opération. Chacune de ces coupelles 103 porteuse d'un tampon 102 s'appuie sur les deux bords radiaux concernés des voiles auxiliaires 20 et pour l'une d'entre elle sur les bords radiaux correspondant des flasques 30,30', tandis que l'autre est disposée à distance des bords concernés des flasques 30,30' et donc du voile de moyeu 12, dont on voit le contour des fenêtres 57B en pointillés. Le dispositif fonctionne de la manière suivante. Pour un fonctionnement dit en "tirage", repéré par la flèche F1 à la figure 2, correspondant au sens normal de rotation, se sont les rondelles de guidage 20 de la partie B qui sont les premières à intervenir. Les organes élastiques 56A, 56B étant plus raides que les ressorts 46, durant une première phase de fonctionnement on comprime les ressorts 46 jusqu'a ce que les voiles auxiliaires 20 viennent porter, par leur denture, de manière positive sur les dents 16 du moyeu 10. A compter de cet instant les organes élastiques 56A, 56B, interposés entre les parties C et B, interviennent à leur tour, en ajoutant leurs effets aux ressorts 46 qui restent comprimés. Durant cette deuxième phase dans un premier temps les organes élastiques 56A; 56"A, 56'B interviennent tous simultanément, puis lorsque le jeu prédéterminé entre le bloc 101 et le tampon 102 concerné est rattrapé les moyens élastiques 100 plus raides que les ressorts 56'B entrent en action. Des tampons 102 se comprimant par appui sur le bloc 101 rigide. Les moyens élastiques 100,en pratique sont beaucoup plus raide que les ressorts 56'A, 56"A ou 56'B et interviennent pour transmettre au moins un couple correspondant au couple moteur maximum. A titre d'exemple si l'on veut adoucir au mieux la raideur de l'amortisseur avant intervention des moyens élastiques, la raideur de ceux ci peut être dix fois supérieure. Lors du fonctionnement en 'rétro' au cours de la deuxième phase de fonctionnement seul interviennent, en raison des dispositions constructives, dans un premier temps les organes élastiques 56A, puis dans un deuxième temps les organes 56'B puis enfin les moyens élastiques 100. La variante de réalisation de la figure 3 diffère de celle de la figure 2 par la forme de la coupelle 103. Celle-ci au lieu de présenter une cheminée centrale est dotée d'un embout 110 pénétrant à l'interieur du ressort 56"A. La même coupelle 103 est utilisée pour le tampon élastique 102. Celui-ci présente une patte 111 avec une extrémité en forme de harpon 112. L'embouti 110 est doté centralement d'une ouverture 113 en sorte que, après pénétration de la patte 111 dans l'ouverture 113, l'on obtient un assemblage par clispage entre le tampon 102 et la coupelle 103; les crochets du harpon 112, après escamotage pour passage de l'ouverture 113, venant en appui contre la face de l'embouti 110 tounée à l'opposé du ressort 56'B. Bien entendu la profondeur de l'embouti 110 est supérieure à la partie saillante de la patte 111. Au lieu d'une coupelle à embouti 110 on peut utiliser une coupelle 103 plate pourvue centralement d'une ouverture de dimenssion inférieur à celle du ressort 56"A, pour que celui-ci puisse prendre appui sur la coupelle standardisée et prévoir des dégagements dans les flasques ,30' et le voile demoyeu afin de ménager un espace nécessaire pour les pattes 111. En pratique, compte tenu de la dimenssion des pattes seul un dégagement est a prévoir dans le voile 12 Au lieu d'assemblage par clipsage, bien entendu on peut surmoulé le tampon 102 sur sa coupelle. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description, l'intervention en différée des moyens élastiques, qui remplacent les organes 56"B, permet en conservant les m4mes ressorts 56'A, 56'B d'avoir déja une pente plus douce. Bien entendu comme mentionné ci dessus on diminue la raideur des organes élastiques 56'A, 56"B et 56'B pour mieux minimiser encore les bruits de "trash". On détermine le jeu circonférentiel entre le bloc 101 et les tampons 102 pour que les moyens élastiques interviennent en final. Pour fixer les idées pour un débattement angulaire, comme mentionné dans la demande FR-2568640, de 20 degrés, les moyens élastiques 100 interviennent que dans les derniers degrés du débattement et sont donc très raides pour pouvoir transmettre élastiquement au moins le couple moteur maximum. L'intervention peut avoir lieu, par exemple, dans les trois derniers degrés et pour un couple moteur de 15A à 17M. DAN le couple maximum transmissible sera de l'ordre de M.DAN. On appréciera que les blocs 101 sont relativement léger, plus léger qu'un bloc métallique, et donc que leur effet sous l'action des forces centrifuges, sur les ressorts 56'B est moindre. En outre montés à léger jeu des les ressorts 56'B ils sont peut agressifs vis à vis des dits ressorts. On appréciera que l'utilisation de tampons en polyester élastomère permet par rapport à un bloc en caoutchouc, de mieux maitrisé les phénomènes d'hystérésis. Bien entendu la présente intervention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits, en particulier l'amortisseur de torsion peut être du type classique et comporter un voile de moyeu solidaire du moyeu et deux rondelles de guidage, libres par rapport au moyeu c'est à dire sans moyens d'engrènements à jeu avec celui-ci. C'est les rondelles de guidage qui portent dans ce cas le disque porte-garnitures. De même les rondelles de guidage peuvent être solidaire du moyeu et le voile de moyeu libre par rapport au moyeu. Dans ce cas c'est le voile de moyeu qui porte le disque porte-garnitures. REVENDICATIONS I) Dispositif amortisseur de torsion, notammant pour véhicule automobile, du genre comportant au moins deux parties coaxiales (B, C) montées rotatives l'une par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire déterminé et à l'encontre d'organes élastiques (56A, 56B) disposés pour partie d'une part, dans un évidement (57A, 57B) de l'une des dites parties (B, C) et, d'autre part dans un évidement (58A, 58B) de l'autre des dites parties (B, C), caractérisé en ce que à l'intérieur d'un organe élastique (56'B) on loge un moyen élastique (100) plus raide comportant, dans la zone centrale du dit organe (56'B), un bloc (101) en matière plastique relativement rigide et deux tampons élastiques (102) disposés chacun à l'une des extrémités circonférentielles du dit organe (56'B) avec un jeu prédéterminé par rapport au bloc (101). 2) Dispositif amortisseur selon la revendication 1 dans lequel les évidements (57A, 57B, 58A, 58B) consistent en des fenêtres et les organes élastiques (56A, 56B), distincts de l'organe élastique (56'B) de logement du dit moyens élastiques (100), sont montés dans des fenêtres avec interposition entre chacune de leur extrémité circonférentielle et le bord radial de la fenêtre de l'une des dites parties (A, B) d'une coupelle (103) caractérisé en ce que les tampons élastiques (102) sont portés par la même coupelle (103) que celle associée aux autres organes élastiques (56A, 56B). 3) Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 2 caractérisé en ce que la coupelle (103) possède une ouverture centrale (113) et le tampon élastique (102) une patte (111) à extrémité en forme de harpon pour assemblage par clipsage du tampon (102) avec la coupelle (103). 4) Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ouverture centrale 114 est pratiquée dans un embouti (110) que présente la coupelle (103). ) Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 3, dans lequel l'une des partie comporte un voile de moyeu (12), caractérisé en ce que la coupelle (103) est plate et en ce que le voile (12) de moyeu (12) est dégagé pour passage de la patte (111).