Brevet FR2624939A1 — publié le 19890623

"Dispositif amortisseur de torsion" 'invention se rapporte à un dispositif amortisseur de torsion, notamment pour embrayage de véhicule automobile, du type dans lequel l'amortissement est réalisé au moins en partie au moyen d'éléments en matériau élastomère; elle concerne plus particulièrement un nouvel agencement de tels éléments, permettant d'obtenir une caractéristique de couple à plusieurs pentes. La demande de brevet français N' 2 583 486 décrit un dispositif de ce genre dans lequel les moyens élastiques principaux actifs au régime de marche, sont réalisés par un élément en matériau élastomère. La caractéristique d'amortissement comprend donc deux pentes, l'une due à un pré-amortisseur et l'autre due à l'élément en matériau élastomère. Par ailleurs, le brevet français N 1 377 143 décrit un dispositif amortisseur de torsion (une friction d'embrayage) dépourvu de pré-amortisseur mais comportant plusieurs éléments en matériau élastomère, coaxiaux, définissant deux pentes. Dans ce dispositif, le débattement angulaire des éléments est-déterminé par un voile de moyeu médian, les éléments de matériau élastomère s'étendant de part et d'autre dudit voile, axialement. Ce voile est nécessairement épais à cause notamment de la présence de butées. il ne peut être rapporté sur le moyeu; l'ensemble du voile et du moyeu doit donc être obtenu par moulage puis usiné. L'encombrement axial reste important. En outre, les blocs sont mal centrés, ce qui est de nature à compromettre la durée de vie des garnitures d'embrayage.On peut songer à réaliser un centrage à l'aide des butées par coopération de celles-ci avec le fond de l'échancrure du voile. Une telle disposition conduirait, pour avoir de bonnes portées de centrage, à augmenter encore l'épaisseur du voile et donc d'inertie de l'ensemble en rendant encore plus impossible une découpe dans la tôle. L'un des buts de l'invention est de résoudre ces problèmes et donc de proposer un dispositif présentant une caractéristique à plusieurs pentes (au moins deux) indépendamment de celle du pré-amortisseur pour les faibles débattements angulaires, s'ils existent et avec un bon centrage des blocs élastiques. Dans cet esprit, l'invention concerne donc un dispositif amortisseur de torsion, notamment pour embrayage de véhicule automobile, du type comportant un moyeu adapté à être accouplé à un arbre et plusieurs parties coaxiales à ce moyeu, susceptibles de tourner les unes par rapport aux autres, des moyens élastiques à action circonférentielle étant interposés entre ces parties coaxiales, lesdites parties coaxiales comportant des couronnes sensiblement cylindriques entre lesquelles sont fixés au moins deux blocs annulaires en matériau élastomère, agencés coaxialement et superposés radialement, caractérisé en ce qu un premier bloc en matériau élastomère, radialement le plus interne, est pourvu de parois cylindriques coaxiales et est confiné entre, d'une part, une couronne interne et une couronne intermédiaire, auxquelles il est fixé par ses parois cylindriques et, d'autre part, entre deux plaques annulaires espacées axialement et reliées auxdites couronnes en étant centrées par l'une de celles-ci. Dans cet agencement, le premier bloc de matériau élastomère (le plus interne) présente une raideur inférieure au second. Ce dernier peut être monté pour travailler en torsion ou en cisaillement. On appréciera que la portée de cintrage est bonne. Enfin, l'agencement conforme à l'invention se prête bien à l'adjonction d'un pré-amortisseur entre le moyeu et la couronne interne. Les caractéristiques et avantages ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence aux dessins annexés où la figure 1 est une vue en élévation partiellement en coupe d'un dispositif selon l'invention la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne brisée II-II de la figure 1 la figure 3 est un diagramme de couple en fonction de l'angle de débattement du dispositif les figures 4 et 5 sont respectivement semblables aux figures 1 et 2, montrant une variante de réalisation. Suivant la forme de réalisation choisie et représentée aux figures 1 et 2, un dispositif amortisseur de torsion destiné à un embrayage de véhicule automobile comporte un moyeu 11 adapté à se solidariser en rotation avec un arbre mené (non représenté) au moyen de cannelures 12. Sur une partie de son étendue axiale le moyeu 11 présente du côté radialement extérieur une denture 13, qui engrène avec jeu avec une denture correspondante 14, ménagée sur une face radialement interne d'une couronne interne 15 coaxiale au moyeu. Dans chacun de deux logements diamétralement opposés, constitués par des demi-fenêtres 16,17 ménagées respectivement dans les dentures 13 et 14 est disposé, de manière connue en soi, un ressort de pré-amortisseur 18. La couronne 15 est immobilisée axialement au moyen de rondelles de frottement 21, 22 disposées de part et d'autre des dentures 13, 14. La rondelle de frottement 21 est au contact d'une rondelle de butée 23 elle-même bloquée par un clips 24 ; la rondelle de frottement 22 est, de son côté, soumise par l'intermédiaire d'une rondelle d'application 25, à la poussée d'un ressort axial constitué par une rondelle ondulée 26 trouvant appui sur une rondelle de butée 27 immobilisée par un clips 28. Du côté radialement extérieur, la couronne 15 présente des saillies définies par une série de trois nervures 29 d'orientation axiale, régulièrement réparties à 120 les unes des autres sur une surface par ailleurs cylindrique sur laquelle est fixé par emboîtement et/ou collage un premier bloc annulaire 30 en matériau élastomère constitué par une pièce moulée en forme de tore de section rectangulaire avec, sur sa face radialement intérieure, cylindrique, des encoches adaptées à s'emboîter sur les nervures 29 de la couronne interne 15. La face radialement externe, cylindrique, de ce bloc est collée de son côté à une couronne intermédiaire 36 formant une sorte de douille.Cette couronne intermédiaire présente sur chacun de ses bords circulaires trois pattes 37 épaulées, axialement saillantes respectivement destinées à s'aligner au montage avec les nervures 29 de la couronne intérieure 15. De part et d'autre du bloc 30, la couronne intérieure 15 présente une portée de palier 31 sur laquelle est adaptée à tourillonner une plaque annulaire 32 à trois branches radiales 33. La plaque 32 présente à la base de chaque branche 33 une encoche 34 adaptée à coopérer avec une nervure 29 de la couronne interne 15. Les encoches 34 sont plus larges que les saillies définies par les extrémités des nervures 29, de façon à délimiter une plage de débattement circonférentiel pour ledit premier bloc annulaire 30. Chacune des branches 33 présente d'autre part à proximité de son extrémité libre une lumière 35 adaptée à s'emboîter sur une des pattes 37 axialement saillantes de la couronne intermédiaire 36. Les branches 33 sont fixées par sertissage sur les pattes épaulées 37.De cette façon, le premier bloc en matériau élastomère 30 se trouve confiné entre les couronnes interne 15 et intermédiaire 36 d'une part et entre les deux plaques 32 espacées axialement, d'autre part. Les plaques 32 sont centrées sur la couronne interne 31. Un second bloc en matériau élastomère 40, en forme de tore à section rectangulaire est pourvu de deux faces cylindriques coaxiales qui sont respectivement collées sur la face radialement externe de la couronne intermédiaire 36 et sur la face radialement interne d'une couronne externe 41. Cette couronne 41 fait partie d'une pièce annulaire 42 de section en équerre avec, sur un de ses côtés un flasque radial 43 sur lequel est fixé au moyen de rivets 44 un disque 45 portant des garnitures de friction 46. Ces garnitures de friction constituent ici un élément sur lequel un couple est susceptible de s'exercer en sollicitant les blocs en matériau élastomère 30 et 40. La pose de rivets de fixation 44 s'opère avec interposition d'un élément d'isolation thermique (non détaillé) assurant une certaine protection des blocs élastomères voisins contre l'échauffement sous l'effet de la chaleur dégagée au niveau de la friction. La figure 3 montre l'allure des variations du couple Cp transmis en fonction de l'angle de rotation R relatif entre disque de friction et moyeu, cet angle étant considéré comme positif dans le fonctionnement direct (flèche F) et négatif dans le fonctionnement en rétro. Aux faibles couples, seul intervient pratiquement le pré-amortisseur disposé entre le moyeu 11 et la couronne interne 15. Le débattement permis par le jeu des dentures 13,14 est dissymétrique : les fenêtres 1617 sont disposées de telle sorte que le débattement dans le sens direct déterminé par le jeu jl de la figure 1 et apparaissant en OA sur la figure 3 soit supérieur au débattement déterminé par le jeu j'1 et apparaissant en OA' dans le sens rétro. La raideur des blocs élastomères 30 et 40 étant d'un ordre de grandeur supérieur à celui des ressorts 18, seuls ces derniers interviennent pratiquement à ce régime. A partir du moment où la denture 14 de la couronne intérieure se trouve en butée sur la denture 13 du moyeu, on aborde le régime d'amortissement principal: le couple continuant à augmenter, il se produit une rotation relative entre la couronne interne 15 et la couronne intermédiaire 36 d'une part et entre la couronne intermédiaire 36 et la couronne extérieure 41 d'autre part. Les deux blocs 30 et 40 travaillent donc en série mais la raideur du bloc extérieur 40 étant nettement supérieure à celle du bloc intérieur 30, c'est principalement ce dernier qui se déforme d'abord c'est la partie A, B ou (A',B') de la caractéristique jusqu'à butée des saillies ou nervures 29 sur un côté ou l'autre des encoches 34. Ce stade étant une fois franchi, on a une transmission directe du couple de la couronne intermédiaire 36 au moyeu 11 tandis que la transmission du couple entre la friction 46 et la couronne intermédiaire 36 s'opère par le seul bloc extérieur 40 de raideur maximale : c'est la partie B,C (ou B' C') de la caractéristique qui tend rapidement et assymptotiquement vers un régime de transmission pratiquement rigide. On voit que l'amortissement principal s'opère au moyen des deux blocs élastomères 30 et 40 disposés en série, et travaillant ici tous deux en torsion, la majeure partie du débattement A, B (A', B') correspondant aux jeux j2, j'2. ménagés de part et d'autre des nervures 29 de la couronne interne dans les encoches 34 des plaques 32 d'attelage de la couronne intermédiaire 36 sur la couronne interne 15. Dans les limites du débattement ainsi défini pour le travail en torsion du bloc élastomère intérieur 30, il est donc possible de conférer à ce dernier une raideur d'un ordre de grandeur inférieure à celle du bloc extérieur 40 sans compromettre le centrage et le parallélisme de la friction qui demeurent assurés grâce aux moyens de confinement latéral que constituent les plaques annulaires 32 et leurs branches radiales 33. Aucun confinement latéral semblable n'est prévu ici pour le bloc élastomère extérieur 40, compte tenu de la raideur conférée à celui-ci en raison, d'une part, du choix d'un matériau élastomère plus raide et, d'autre part, d'un écart relatif nettement plus réduit des rayons externe et interne. Rien ne s'oppose cependant à ce que l'on prévoit spi on le préfère, des moyens radialement saillants vers l'intérieur sur la couronne extérieure 41 et vers l'extérieur sur la couronne intermédiaire. 36 pour coopérer en vue d'une délimitation de sécurité par butée mécanique des débattements relatifs entre ces deux couronnes. Quoi qu'il en soit, la transmission du couple et l'amortissement des vibrations demeurent assurés avec un minimum de poids et d'inertie grâce notamment au confinement du- moyeu à l'intérieur de la couronne intérieure 15, en l'absence de tout voile de moyeu. Les figures 4 et 5 représentent une variante où les modifications ne concernent que le montage du bloc en matériau externe. Par conséquent, sur ces figures, les éléments analogues à ceux des figures 1 et 2 portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau. Selon cette variante, le bloc annulaire externe 50 est sollicité en cisaillement par action sur ses deux faces axiales planes 55, 56. L'une de ces faces, par exemple la face 56 est collée à un prolongement annulaire 58 de l'une des plaques 32. L'autre face 55 est collée à un flasque annulaire 60 guidé en rotation par la surface externe de la couronne intermédiaire 41. Le prolongement annulaire 58 est en fait, raccordé aux extrémités des branches radiales 33. Le flasque 60 porte les garnitures de friction en jouant le même rôle que le flasque 43 du premier mode de réalisation décrit. REVENDICATIONS 1- Dispositif amortisseur de torsion, notamment pour embrayage de véhicule automobile, du type comportant un moyeu adapté à être accouplé à un arbre et plusieurs parties coaxiales à ce moyeu, susceptibles de tourner les unes par rapport aux autres, des moyens élastiques à action circonférentielle étant interposés entre ces parties coaxiales, lesdites parties coaxiales comportant des couronnes sensiblement cylindriques entre lesquelles sont fixés au moins deux blocs annulaires en matériau élastomère (30, 40), agencés cbaxialement et superposés radialement, caractérisé en ce qu un premier bloc en matériau élastomère (30), radialement le plus interne, est pourvu de parois cylindriques coaxiales et est confiné entre, d'une part, une couronne interne (15) et une couronne intermédiaire (36), auxquelles il est fixé par ses parois-cylindriques et, d'autre part, entre deux plaques annulaires (32) espacées axialement et reliées auxdites couronnes en étant centrées par l'une de celles-ci. 2- Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites plaques annulaires comportent des lumières (35) par lesquelles elles sont emboîtées sur des pattes (37) axialement saillantes de la couronne intermédiaire. 3- Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bord interne de chaque plaque annulaire est muni d'encoches (34) à l'intérieur desquelles sont engagées des saillies (29) de ladite couronne interne, lesdites encoches étant plus larges que lesdites saillies pour définir une plage de débattement (i2 j'2-) circonférentiel pour ledit premier bloc annulaire (su). 4- Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites saillies sont matérialisées par des nervures (29) d'orientation axiale définies à la surface externe de ladite couronne interne (15). 5- Dispositif amortisseur de torsion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite couronne interne comporte une denture intérieure (14) coopérant avec une denture extérieure (13) dudit moyeu- (il, i'l) et en ce que des moyens élastiques à action circonférentielle (18J formant pré-amortisseur sont disposés dans des logements (16, 17) définis pour partie, dans ledit moyeu1 et pour partie, dans ladite couronne interne. 6- Dispositif amortisseur de torsion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu un second bloc annulaire, en matériau élastomère (40) radialement le plus externe, comporte deux faces cylindriques coaxiales, respectivement fixées à une couronne intermédiaire et à une couronne externe connectée à un élément sur lequel un couple est susceptible de s'exercer, comme par exemple une friction d'embrayage. 7- Dispositif amortisseur de torsion selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un second bloc annulaire, en matériau élastomère (40), radialement le plus externe, comporte deux faces axiales planes (56, 55), respectivement fixées à un prolongement annulaire (58) de l'une des deux plaques et à un flasque annulaire (60) connecté à un élément sur lequel un couple est susceptible de s'exercer, comme par exemple une friction d'embrayage. 8- Dispositif amortisseur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites plaques (32) sont centrées par ladite couronne interne (15).