Brevet FR2635156A1 — publié le 19900209

Amortisseur de vibrations de torsion La présente invention concerne un amortisseur de vibrations de torsion, notamment pour un disque d'embrayage d'un embrayage à friction, constitué d'éléments d'introduction du couple de rotation et d'éléments de sortie du couple de rotation; un des deux groupes étant constitué de deux parties en forme de disques maintenues à distance entre elles et assemblées fixement par des entretoises, et l'autre groupe étant constitué d'une partie en forme de disque qui est disposée entre les deux parties du premier groupe, les deux groupes étant rotatifs l'un par rapport à l'autre à l'encontre de la force d'accumulateurs de force, et les entretoises traversant la partie en forme de disque centrale dans des ouvertures présentant des bords terminaux diamétraux, les entretoises et les bords terminaux des ouvertures déterminant conjointemant, en venant mutuellement en butée, l'angle maxi- mal de rotation relative. On connaît par exemple un amortisseur de vibrations de torsion de ce type par la demande de brevet allemand DE-A 35 14 339. Dans cet amortisseur connu de vibrations de torsion, un ressort spécialement configuré est installé dans un disque de moyeu, et il sert de butée élastique pour les butées terminales -qui se présentent sous la forme de rivets d'écartement- juste avant la délimitation de l'angle maximal de rotation relative. La présente invention a pour but d'obtenir une courbe caractéris- tique de ressort la plus plate possible sur une plage la plus étendue possible de l'angle de rotation relative, et de supprimer les bruits de butée des éléments de butée dans la région de la butée terminale. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que les deuxièmes éléments élastiques sont réalisés sous la forme de butoirs élastiques, qui dépassent des deux côtés, dans le sens périphérique, de bords de butée des entretoises, et qui viennent buter contre les bords terminaux des ouvertures, afin d'augmenter le taux d'élasticité des premiers éléments élastiques dans la plage de l'angle maximal de rotation relative des parties en disques. Par la mise en place dans les entretoises de butoirs élastiques, et en particulier de butoirs possédant l'élasticité du caoutchouc, qui dépassent d'un montant prédéterminé dans les deux directions de rotation relative et produisent ainsi une fin de courbe caractéristique de ressort fortement progressive, il est possible d'obtenir la courbe caractéristique de ressort plate souhaitée sur la majeure partie de la plage de l'angle de rotation relative, les butoirs élastiques étant capables de transmettre un couple de rotation maximal élevé du fait de l'augmentation de force fortement progressive. Dans le même temps, les butoirs élastiques amortissent le bruit de butée produit par les bords terminaux des ouvertures correspondantes. Cette configuration d'un amortisseur de vibrations de torsion permet d'ob- tenir un taux d'élasticité faible sur une plage-angulaire étendue et, dans la dernière étape, un taux d'élasticité élevé et progressif sur une plage restreinte d'angle de rotation relative. Selon une configuration avantageuse de l'invention, les entretoises sont par exemple configurées en supports à section approximativement en U, cet élément en forme de U s'étendant parallèlement à l'axe de rotation du disque d'embrayage, traversant partiellement les deuxièmes parties en disques dans des ouvertures correspondantes, et étant riveté à ces dernières de l'extérieur. On obtient ainsi tant un assemblage particulièrement à l'épreuve des sollicitations entre les deuxièmes parties en disques qu'un support précis pour le butoir élastique correspondant. Afin d'améliorer encore l'assemblage réalisé par les entretoises, chaque support est muni, sur le côté extérieur de sa partie centrale reliant ses branches, d'une plaque d'écartement correspondant à la largeur libre entre les deuxièmes parties en disques, de sorte d'une part que le support peut être réalisé en un matériau à paroi relativement mince, et d'autre part que des forces importantes peuvent être transmises dans la région de la butée terminale. En outre, les branches des supports sont munies d'évidements dont les bords de butée orientés axialement s'appuient contre les côtés intérieurs des deuxièmes parties en disques. Au cours du processus de montage, on obtient ainsi lors du rivetage une surface d'appui précise et portante. De plus, les branches de chaque support sont munies sur la totalité de leur étendue radiale d'un évidement qui s'étend parallèlement et centralement par rapport à la première partie en disque. La largeur est ce faisant choisie légèrement supérieure à la largeur des bords terminaux des ouvertures pratiquées dans la première partie en disque. On garantit donc l'absence de contact métallique dans cette région lors de l'appui terminal. Ainsi, le butoir élastique mis en place dans chaque support remplit sensiblement totalement l'espace à l'intérieur des branches et des évidements. On obtient ainsi à chaque support une course élastique maximale entre les deux groupes de parties en disques, correspondant à l'épaisseur du matériau des branches des supports. Mais il est aussi possible, afin d'augmenter la course élastique, de laisser les butoirs élastiques dépasser dans cette région du contour des branches. Le guidage ou encore la fixation radiale des butoirs élastiques s'effectue alors sous la forme de pattes recourbées axialement à partir des parties en forme de disques. L'invention va être maintenant décrite plus en détails à l'aide d'exemples de réalisation représentés sur le dessin annexé, dans lequel: Figure I est une vue en plan d'un disque d'embrayage avec amortisseur de vibrations de torsion, pour un véhicule automobile à embrayage à friction; Figure 2 est une vue en coupe selon 11-Il dé la figure I; Figure 3 est une vue à échelle agrandie, de côté, dans le sens de la flèche A de la figure 1, de l'amortisseur de vibrations de torsion; Figures 4 à 6 sont trois vues en plan et à échelle agrandie d'un butoir; Figures 7 à 9 sont trois vues en plan et à échelle agrandie d'un support; et Figure 10 est une vue en coupe de la moitié supérieure d'un disque d'embrayage, selon une variante de réalisation. Les figures I et 2 sont des vues, respectivement en plan et en coupe, d'un disque d'embrayage de mode de construction conventionnel, avec ses principaux éléments constitutifs. Le disque d'embrayage! présente entre les garnitures de friction 9 et le moyeu 3 un amortisseur de vibrations de torsion 2, qui dans le présent cas comprend par exemple quatre ressorts 7 répartis sur la périphérie, ainsi qu'un dispositif de friction 8. Les ressorts 7 sont disposés dans des fenêtres mutuellement correspondantes des deux tôles de recouvrement ou encore disques latéraux 5 et 6 ainsi que d'un disque de moyeu 4. Le disque de moyeu 4 est assemblé solidairement en rotation au moyeu 3. Les garnitures de friction 9 sont, d'une manière connue, disposées fixement sur la périphérie extérieure de la tôle de recouvrement 6. L'ensemble du dispositif est disposé concentriquement à l'axe de rotation 10. Le dispositif de friction 8 est disposé entre les deux tôles de recouvrement 5 et 6 et le disque de moyeu 4 dans la région située radialement à l'intérieur des cercles de disposition des ressorts 7. Les deux tôles de recouvrement 5 et 6 sont assemblées fixement à distance entre elles dans la région de leur diamètre extérieur par des entretoises 11. Les éléments d'assemblage sont de préférence prévus chacun entre deux des ressorts 7 dans le sens périphérique. Comme il sera expliqué plus en détails en référence aux figures 7 à 9, les entretoises Il contiennent un support en forme de U 14, 2635 156 qui traverse par des parties de ses branches les tôles de recouvrement 5 et 6, et y est fixé de l'extérieur en formant des têtes de rivets 21. Les entretoises 11 constituent dans le présent cas à la fois des éléments d'assemblage pour les deux tôles de recouvrement 5 et 6 et des butées terminales qui délimitent l'angle maximal de rotation relative entre d'une part le disque de moyeu 4 et d'autre part les deux tôles de recouvrement 5, 6 ou encore les garnitures de friction 9. A cet effet, des ouvertures 12, qui se terminent périphériquement par des bords terminaux 24, sont prévues dans le disque de moyeu 4 dans la région des entretoises 11. Un butoir 13, qui est réalisé en un matériau élastique, et notamment en un matériau possédant l'élasticité du caoutchouc, est à chaque fois mis en place dans le support 14 des entretoises 11. Les supports 14 sont dans le présent cas mis en place avec le côté ouvert du U tourné radialement vers l'extérieur, et les butoirs 13 sont maintenus dans le sens radial par des pattes recourbées axialement vers l'extérieur 22 des tôles de recouvrement 5 et 6. Il est également possible de disposer les supports 14 -avec le côté ouvert du U tourné radialement vers l'intérieur; là encore, les butoirs 13 doivent être fixés dans le sens radial. Comme il sera expliqué plus en détails en référence aux figures 7 à 9, chaque suppport 14 est équipé d'une plaque d'écartement 15 qui correspond à la largeur libre entre les deux tôles de recouvrement 5 et 6 et qui sert de renforcement pendant le processus de rivetage et de butée finale. La figure 1 permet en outre de distinguer la tête de rivet 21.et la disposition des pattes 22. Les figures 4 à 6 sont trois vues en plan du butoir 13. Le butoir est réalisé en un matériau élastique, tel par exemple qu'un élastomère ou que du caoutchouc, et il présente des faces frontales 25 qui dépassent du reste du corps du butoir, à savoir par exemple d'un montant corespondant à l'épaisseur du matériau du support 14. La figure 5 permet en outre de distinguer des deux côtés un décrochement 26, sur lequel agissent les pattes recourbées 22 des tôles de recouvrement 5 et 6. Les figures 7 à 9 sont trois vues en plan du support 14. Le support 14 est de préférence réalisé en tôle, et il est sensiblement configuré en forme de U. Ses deux branches 19 s'éloignent à angles droits de la partie centrale 18. La partie centrale 18 est renforcé extérieurement par une plaque d'écartement 15. La plaque d'écar- tement 15 présente une longueur correspondant à la largeur libre entre les deux tôles de recouvrement 5 et 6. En outre, selon la figure 8, des évidements 20 sont disposés dans les branches 19, évidements qui s'étendent 2635?56 sur toute l'étendue radiale des branches 19 et forment les bords de butée 23 dans la région de la partie centrale ou encore de fond 18. Ces bords de butée 23 peuvent se prolonger dans les régions latérales de la plaque d'écartement 15. Les branches 19 présentent en outre des évidements 16 qui sont pratiqués dans les régions terminales éloignées du fond et qui forment des bords de butée 17 qui sont disposés à distance de la largeur libre entre les tôles de recouvrement 5 et 6. La figure 3 permet de mieux distinguer l'assemblage et le mode de fonctionnement des différents butoirs et supports. La figure 3 est une vue en plan dans le sens de la flèche "A" de la figure 1, et ce à une plus grande échelle correspondant à l'échelle des figures 4 à 6 et 7 à 9. La vue en plan de côté, selon "A", sur le disque d'embrayage, en négligeant les garnitures de friction 9, montre les deux tôles de recouvrement 5 et 6 ainsi que le disque de moyeu 4 qui est disposé au milieu entre ces dernières. Dans la région de chaque entretoise 11, le disque de moyeu 4 est muni de l'ouverture 12 qui est délimitée périphériquement par les bords terminaux 24. Dans la position de repos représentée, I'entretoise Il est disposée approximativement au centre entre les deux bords terminaux 24. Mais il est également tout-à-fait possible de prévoir la position de repos asymétrique. Le support 14 est mis en place dans les deux tôles de recouvrement 5 et 6 dans des ouvertures correspondantes, à savoir dans la région qui est formée par les évidements 16. Ce faisant, les bords de butée 17 s'appuient contre les parois intérieures des tôles de recouvrement 5, 6. On obtient dans le même temps, par la configuration correspondante des dimensions longitudinales de la plaque d'écartement 15, une butée axiale supplémentaire pour les deux tôles de recouvrement. La partie des branches 19 du support en forme de U 14 qui dépasse du contour extérieur des tôles de recouvrement 5 et 6 est transformée, par un processus de rivetage, pour ménager les deux têtes de rivets 21. Ce faisant, on obtient à la fois un assemblage fixe des deux tôles de recouvrement 5 et 6 entre elles, et un écartement précis de ces deux pièces entre elles, permettant la réception et le fonctionnement voulu du dispositif de friction 8. Dans le cas présent, les différents supports 14 sont mis en place dans les tôles de recouvrement 5 et 6 de telle sorte que le côté ouvert du U est tourné radialement vers l'extérieur. Un butoir 13 est ensuite mis en place de l'extérieur dans chaque support 14. Il repose par sa face de dessous plate 35 sur le fond 18 du support 14, et remplit totalement tant le "U" que les évidements 20. Vu dans le sens périphérique, la face déterminée par les parois extérieures des branches 19 et les faces frontales du butoir 13 est plane, de sorte que, dans le sens périphérique, les faces frontales 25 dépassent des bords de butée 23 du fond 18 d'un montant égal à l'épaisseur du matériau du support 14. La course élastique maximale possible dans la coopération entre les bords terminaux 24 du disque de moyeu 4 et les butoirs 13 est ainsi également prédéterminée. Lors de la rotation relative entre d'une part le disque de moyeu 4 et d'autre part les tôles de recouvrement 5 et 6, la phase finale est introduite par la butée des bords terminaux 24 contre les faces frontales 25 du butoir 13. Les évidements 20 et les faces frontales 25 sont prévus légèrement plus larges que l'épaisseur du matériau du disque de moyeu 4, de sorte que seul le matériau élastique entre en contact ici avec les bords terminaux 24. Ce contact a donc lieu pratiquement sans bruits. La compression du matériau élastique du butoir 13 fournit une caractéristique de ressort très progressive, qui permet l'obten- tion d'une augmentation de couple importante sur une plage restreinte d'angle de rotation relative. Comme protection contre la sollicitation excessive du butoir 13, les bords terminaux 24 peuvent, lors de la sollicita- tion maximale, venir buter contre les bords de butée 23 du support 14. Pour réduire encore la pression superficielle, il est possible de réaliser la plaque d'écartement 15 de chaque support 14 de telle sorte que ses bords latéraux 37 soient en alignement avec les bords de butée 23. Les butoirs 13 sont chacun maintenus radialement dans le support 14 par les pattes axialement recourbées 22 qui sont recourbées vers l'extérieur à partir du matériau des tôles de recouvrement 5 et 6. Il est également tout à fait possible de mettre en place les différents supports 14 dans les tôles de recouvrement 5 et 6 de telle sorte que le "U" soit ouvert radialement vers l'intérieur. Les butoirs 13 doivent alors être mis en place par l'intérieur, et ils doivent là encore être empêchés de tomber vers l'intérieur par des pattes correspondantes des tôles de recouvrement. La figure 10 est une vue en coupe de la moitié supérieure d'un disque d'embrayage, selon une variante de réalisation. L'introduction de force s'effectue ici par l'intermédiaire des garnitures de friction 9 et du disque 31 rotatif par rapport au moyeu 28. Des ressorts sont, d'une manière connue, disposés entre le disque 31 et les disques de recouvrement fixes 29 et 30. Les disques de recouvrement 29 et 30 sont assemblés fixement au moyeu 28 par des rivets 32. Les deux disques de recouvrement 29 et 30 sont maintenus à distance et assemblés fixement entre eux dans la région de leur diamètre extérieur par les entretoises 1 déjà décrites. Les entretoises sont munies des supports 14 et des butoirs 13, eux-aussi déjà décrits. Ces supports traversent le disque 31 dans des ouvertures correspondantes 27, les ouvertures 27 étant munies périphériquement de bords de butée 24, comme à la figure 3. Les supports 14 sont fixés de l'extérieur par des têtes de rivets 21. Les butoirs 13 sont maintenus par des pattes axialement recourbées 22 des disques de recouvrement 29 et 30. Ici encore, un dispositif de friction 8 de mode de construction habituel est prévu. Le mode de fonctionnnement du disque d'embrayage selon la figure 10 correspond pour l'essentiel à celui des figures I à 9, avec la différence que, dans le cas présent, les disques de recouvrement 29 et 30 sont assemblées solidairement en rotation au moyeu 28, tandis que le disque 31 peut tourner par rapport à ces pièces à l'encontre de la force des ressorts. La structure et le mode de fonction- nement des entretoises 11 restent les mêmes, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de les expliciter davantage ici. REVENDICATIONS 1. Amortisseur de vibrations de torsion, notamment pour un disque d'embrayage d'un embrayage à friction, comprenant une première partie en disque (4; 31) rotative autour d'un axe de rotation (10), deux deuxièmes parties en disques (5, 6; 29, -30) disposées axialement des deux côtés de la première partie en disque (4; 31), mutuellement assemblées en une unité par l'intermédiaire d'entretoises (14), et rotatives par rapport à la première partie en disque (4; 31) autour de l'axe de rotation (10), les entretoises (14) traversant des ouvertures (12) de la première partie en disque (4; 31), ouvertures dont les bords terminaux (24) mutuellement en vis-à-vis dans le sens périphérique délimitent l'angle maximal de rotation relative entre la première partie en disque (4; 31) et les deuxièmes parties en disques ((5, 6; 29, 30), plusieurs premiers éléments élastiques (7) accouplant en élasticité de rota- tion la première partie en disque (4; 31) aux deuxièmes parties en disques (5, 6; 29, 30), des deuxièmes éléments élastiques (13), maintenus par les entretoises (11) , et coopérant avec les bords terminaux (24) des ouvertures (12), c a r a c t é r i s é en ce que les deuxièmes éléments élastiques sont réalisés sous la forme de butoirs élastiques (13), qui dépassent des deux côtés, dans le sens périphérique, de bords de butée (23) des entretoises (14), et qui viennent buter contre les bords terminaux (24) des ouvertures (12), afin d'augmenter le taux d'élasticité des premiers éléments élastiques (7) dans la plage de l'angle maximal de rotation relative des parties en disques. 2. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque entretoise est configurée en support à section en U (14), qui maintient le butoir (13) entre ses branches (19) mutuellement assemblées par une partie centrale (18), et dont les extrémités frontales présentent des prolongements en forme de rivets (21) maintenus dans des ouvertures des deuxièmes parties en disques (5, 6; 29, 30) et rivetés aux deuxièmes parties en disques (5, 6; 29, 30). 3. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 2, caractérisé en ce que le butoir (13) remplit totalement l'espace entre les branches (19). 4. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les branches (19) présentent des évidements (20) périphériquement en vis-à-vis des bords terminaux (24) de l'ouverture (12) , à travers lesquels dépasse le butoir (13) installé dans le support (14). 5. Amortisseur de vibrations de torsion selon la revendication 4, caractérisé en ce que les évidements (20) s'étendent sur toute la hauteur radiale des branches (19), y compris l'épaisseur de la partie centrale (18), et sont prévues plus larges dans le sens axial que l'épaisseur des bords terminaux (24) de l'ouverture (12) pratiquée dans la première partie en disque (4; 31). 6. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la partie centrale (18) porte une plaque d'écartement (15), dont les bords mutuellement en vis-à-vis dans le sens axial s'appuient contre les côtés plats tournés l'un vers l'autre des deuxièmes parties en disques (5, 6; 29, 30). 7. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les prolongements en forme de rivets (21) prévus aux extrémités frontales des branches (19) sont prévus dans la région de transition des branches (19) à la partie centrale (18), et en ce que les extrémités frontales des branches (19) forment, du côté des prolongements en forme de rivets (21) qui est opposé à la partie centrale (18), des bords de butée (17) qui s'appuient contre les côtés plats des deuxièmes parties en disques (5, 6; 29, 30). 8. Amortisseur de vibrations de torsion selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que des pattes (22), qui maintiennent respectivement les butoirs (13) entre elles et la partie centrale (18) du support (14) recevant le butoir (13), sont recourbées axialement vers l'extérieur à partir des deuxièmes parties en disques (5, 6; 29, 30).