Brevet FR2627243A1 — publié le 19890818

"Dispositif amortisseur de torsion et volant pour transmission comportant un tel dispositif, notamment pour véhicule automobile" La présente invention concerne d'une manière générale les dispositifs amortisseurs de torsion du type de ceux qu'il est usuel d'insérer sur une transmission, notamment sur un véhicule automobile, pour filtrer les vibrations susceptibles de prendre naissance tout au long de la chaine cinématique, allant du moteur aux arbres de roue sur un tel véhicule, que constitue une telle transmission. Elle vise plus particulièrement, mais non nécessairement obligatoirement, le cas où un tel dispositif amortisseur de torsion est incorporé au volant, c'est-à-dire à la pièce d'inertie prévue par ailleurs dans l'embrayage pour régulariser le cycle de travail du moteur concerné. Un volant incorporant ainsi un dispositif amortisseur de torsion, communément dit double volant amortisseur, se trouve par exemple décrit dans la demande de brevet français qui, déposée le 21 Août 1985 sous le No 85 12585, a été publiée sous le No 2 571 461. Le dispositif amortisseur de torsion y intervient entre deux masses d'inertie. Ainsi qu'on le sait, et d'une manière très générale, un dispositif amortisseur de torsion comporte, globalement, deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire déterminé, et, s'agissant d'un double volant amortisseur, ces parties coaxiales sont chacune respectivement constituées par les deux masses d'inertie de celui-ci, avec, circonférentiellement interposés entre lesdites parties coaxiales, des organes élastiques à action circonférentielle. Le plus souvent, et c'est le cas dans la demande de brevet français No 85 12585 mentionnée ci-dessus, ces organes élastiques à action circonférentielle sont constitués par des ressorts du type ressort à boudin, et, pour leur intervention circonférentielle entre les parties coaxiales concernées, ils sont chacun individuellement disposés dans des fenêtres évidant à cet effet deux flasques annulaires, communément dits rondelles de guidage, qui, établis à distance l'un de l'autre, en étant convenablement entretoisés, par exemple par une couronne annulaire prévue à cet effet à leur périphérie externe, appartiennent à une -première desdites parties coaxiales, cependant que la deuxième de celles-ci comporte elle-même, entre ces flasques annulaires, radialement en-deçà de la couronne les entretoisant, au moins un flasque annulaire, communément dit voile, qui, par des bras radiaux, est propre à interférer avec les organes élastiques à action circonférentielle ainsi établis. Pour une valeur de couple nulle, les ressorts constituant ces organes élastiques à action circonférentielle sont simplement en appui, par leurs extrémités circonférentielles, contre les bords radiaux correspondants des fenêtres des rondelles de guidage dans lesquelles ils sont disposés, avec, éventuellement, l'interposition de pièces d'appui appropriées. Pour une valeur de couple quelconque, et après éventuellement une course à vide des rondelles de guidage par rapport au voile, ils se trouvent chacun individuellement pris entre, d'une part, l'un des bords radiaux des fenêtres de ces rondelles de guidage, et, d'autre part, l'un des bras radiaux du voile, en étant ainsi progressivement l'objet d'une compression entre ces rondelles de guidage et ce voile. L'un des problèmes rencontrés en service avec une telle disposition tient à ce que, sous les effets de la force centrifuge, les organes élastiques à action circonférentielle ont tendance à venir radialement se plaquer, au moins dans leur partie médiane, contre la couronne entretoisant les rondelles de guidage, et à ce que, une partie au moins de leurs spires étant l'objet d'un déplacement circonférentiel par rapport à cette couronne du fait de la compression qui est alors la leur, il en résulte immanquablement une certaine usure des ressorts qui les constituent et/ou de ladite couronne. Cet inconvénient se trouve d'autant plus accentué que le véhicule concerné est équipé d'un moteur à régime de rotation élevé ; que, pour permettre un débattement angulaire important, fréquemment recherché, entre les parties coaxiales entre lesquelles ils sont interposés, les organes élastiques à action circonférentielle en cause ont circonférentiellement une longueur importante ; et que, s'agissant d'un double volant amortisseur, ils sont quasi nécessairement implantés sur une circonférence présentant elle-même un diamètre relativement important. Ce problème a déjà été abordé dans la demande de brevet No 85 12585 précitée, dans laquelle on a tenté d'y répondre en plaçant le centre de chaque extrémité du ressort plus près du centre de rotation que le centre d'inclinaison d'un organe d'appui correspondant. Cependant, un tel agencement, ne donne pas toujours des résultats entièrement satisfaisants, notamment dans le cas de ressorts de longueur importante. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'éviter ces inconvénients et conduisant en outre à d'autres avantages. De manière plus précise, elle a pour objet un dispositif amortisseur de torsion, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant deux parties coaxiales montées rotatives l'une par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire déterminé, avec, circonférentiellement interposé entre lesdites parties coaxiales, au moins un organe élastique à action circonférentielle en forme de ressort hélicoldal autour d'une tringle guide fixée à l'une desdites parties coaxiales, ledit ressort hélicoidal reposant sur chacune desdites parties coaxiales par l'intermédiaire d'un organe d'appui pouvant coulisser sur ladite tringle guide, caractérisé par la disposition avec possibilité de coulissement sur la tringle guide d'une pièce de maintien de forme générale annulaire s'étendant le long de ladite tringle guide sur sensiblement la totalité de la longueur disponible à l'intérieur du ressort à l'état comprimé. Une telle pièce de maintien, susceptible de remplir une partie notable de la section interne du ressort, permet d'assurer une protection efficace de celui-ci en regard de diverses contraintes, en particulier celles résultant de la force centrifuge :quelle que soit en effet, à un moment donné, sa position le long de la tringle guide, elle est apte à assurer, tant en sens radial qu'en sens latéral, le maintien d'une partie notable des spires du ressort, partie d'autant plus importante que le ressort est davantage comprimé Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, en référence aux dessins annexés où La figure 1 est une vue en coupe axiale d'un dispositif amortisseur de torsion suivant l'invention ;; la figure 2 est une vue, à plus grande échelle, d'un ressort hélicoïdal reposant sur deux organes d'appui et entourant une pièce de maintien, cette figure 2 correspondant à une position de repos la figure 3 est une vue en coupe transversale suivant la ligne III-III de la figure 2 la figure 4 est une vue en coupe transversale suivant la ligne IV-IV de la figure 2; la figure 5 est une vue analogue à la figure 2 mais dans laquelle le ressort est comprimé, les organes d'appui étant en contact avec la pièce de maintien la figure 6 est une vue détaillée d'un organe d'appui la figure 7 est une vue, à plus grande échelle, d'un ressort hélicoïdal reposant sur deux organes d'appui et entourant une pièce de maintien, dans une forme de réalisation différente de celle de la figure 2. Suivant la forme de réalisation choisie et représentée, l'invention est appliquée à un double volant amortisseur du type décrit dans FR 86 03664. Ce double volant amortisseur comporte (figure 1) deux parties coaxiales A, B montées rotatives l'une par rapport à l'autre. La partie A, ou partie d'entrée, est destinée à être solidarisée à un arbre 11, en pratique un arbre menant, par exemple l'arbre de sortie, ou vilebrequin, du moteur, dans le cas de l'équipement d'un véhicule automobile. Cette partie A comporte deux flasques 12, 12'. Par leur périphérie externe, les flasques 12, 12' ont sensiblement même développement radial, et ils sont solidarisés l'un à l'autre, à espacement, par exemple par des rivets 13, tel que représenté, avec insertion, entre eux, d'une couronne entretoise 14. La partie B, ou partie de sortie, comporte un flasque 21 formant plateau de réaction d'un embrayage (non détaillé), ainsi que deux voiles 24 disposés axialement à distance l'un de l'autre. On y retrouve un limiteur de couple 26 mettant en oeuvre deux rondelles de frottement 27, qui, chacune respectivement, sont disposées du côté extérieur d'un voile 24, l'une entre un premier desdits voiles 24 et le flasque 21, l'autre entre le second desdits voiles 24 et une bride 25 d'un plateau de liaison 18 ; une rondelle élastique à action axiale 28, par exemple une simple.rondelle Belleville, tel que représenté, est disposée axialement entre les deux voiles 24. Un roulement 20 est interposé entre le plateau de liaison de la partie B et la partie A. Entre les parties A, B interviennent des moyens de frottement, comportant une rondelle de frottement 30, qui, disposée au contact du plateau de liaison 18 de la partie B, du côté de celui-ci tourné vers le flasque 12 de la partie A, est portée par une rondelle de support 31 calée par des pattes axiales 32 sur ledit flasque 12, et qui est sollicitée en application axiale contre ledit plateau de liaison 18 par une rondelle élastique à action axiale 33, ici une rondelle Belleville, intervenant entre ladite rondelle de support 31 et une rondelle de répartition 34 accolée audit flasque 12. Des moyens élastiques à action circonférentielle destinés à intervenir entre les parties A, B comportent des ressorts hélicoïdaux 35 disposés chacun individuellement dans des fenêtres 37 ménagées pour eux dans les flasques 12, 12' de la partie A. Avec ces ressorts hélicoïdaux 35 sont aptes à interférer des bras 42 appartenant aux voiles 24 de la partie B, ces bras 42 s'étendant chacun individuellement radialement entre deux successifs de tels ressorts hélicoïdaux 35. Chaque ressort 35 s'étend d'un bord radial à l'autre d'une fenêtre 37 et repose sur ces bords par des organes d'appui 44, 45 présentant chacun un rebord d'appui 47 et un pion de centrage 49. Selon une disposition de la présente invention, une tringle guide 51 s'étend circonférentiellement à l'intérieur de chaque ressort 35 traversant les deux organes d'appui 44, 45 et s'emboîtant par des extrémités arrondies 53 dans des encoches 55 de forme correspondante ménagées à cet effet dans les bords radiaux des bras 42 des voiles 24. La tringle guide 51 a une section rectangulaire, par exemple carrée, et porte enfilée sur elle une pièce de maintien 57 de forme générale annulaire à l'intérieur de laquelle est ménagé un canal de passage 59 de la tringle guide. Dans la forme de réalisation représentée aux figures 2 et 5, cette pièce de maintien 57 est avantageusement réalisée en deux parties moulées 61, 62 réunies entre elles par le surmoulage d'un élément de liaison en matériau élastomère formant un butoir 64, 65 sur chacune des faces terminales et ces deux butoirs 64, 65 étant réunis par des canaux de liaison 67 traversant la pièce de maintien. Chacune des parties 61, 62 présente en regard de chacun de deux cotés opposés au moins de la tringle guide 51 un bourrelet transversal d'appui 69 permettant le coulissement. Le canal de passage 59 formé à l'intérieur de la pièce de maintien est évasé à ses deux extrémités. Il en est de même pour le canal 71, 72 ménagé dans les organes d'appui 44, 45 pour le passage de la tringle guide, ce canal présentant en coupe longitudinale un profil évasé. Les organes d'appui 44, 45 comprennent en outre sur leur face dorsale, de part et d'autre du canal de passage de la tringle guide, un bourrelet 74, 75 (figure 6) emboîtable dans une encoche ménagée à cet effet, dans chaque bord de fenêtre du flasque 12, 12'. Comme on le voit sur la figure 2, en position de repos de l'amortisseur, chaque ressort 35 se trouve en appui entre les bords radiaux d'une fenêtre 37. Les bras 42 adjacents des voiles 24 délimitent une échancrure 80 s'étendant entre deux plans radiaux 31, 82 qui se trouvent écartés respectivement des bords de fenêtre 37A , 37B d'angles de débattement Al, A2. En cas de développement d'un couple dans le sens par exemple de la flèche F dans la figure 2, le bord de fenêtre 37D repousse le ressort par l'organe d'appui 45 correspondant. Dans une première étape, c'est le jeu angulaire Al qui est annulé pratiquement sans compression du ressort. Dès lors, l'organe d'appui 44 étant venu au contact des bords d'échancrure 81, le ressort se trouve progressivement comprimé, l'organe d'appui 45 se rapprochant de l'organe d'appui 44. Au cours de cette compression, la pièce de maintien 57 peut se trouver dans une position quelconque sur la tringle guide, et se trouvera refoulée vers l'organe d'appui 44 dès que l'organe d'appui 45 arrivera à son contact. On arrive ainsi progressivement à la position complètement comprimée du ressort illustrée à la figure 5. Dans cette position, la pièce de maintien 57 se trouve comprimée entre les deux organes d'appui 44, 45. Avantageusement, la compression des butoirs élastomères 64, 65 commence avant que soit atteint l'état de compression totale du ressort où les spires de celui-ci sont devenues jointives. La somme de la longueur axiale de la pièce de maintien 57 avec ses butoirs 64, 65 et des pions de centrage 49 est donc supérieure à la dimension axiale du ressort comprimé. Selon un autre mode de réalisation illustré à la figure 7 de l'invention, la pièce de maintien 57 est moulée d'une seule pièce. Dans ce cas, cette pièce de maintien présente en regard de chacun de deux côtés opposés au moins de la tringle guide 51 un bourrelet transversal d'appui 69 unique permettant le coulissement. Le canal de passage 59 de la tringle guide dans cette forme de pièce de maintien présente donc un motif évasé de part et d'autre de cette zone d'appui. Dans cette forme de réalisation, les butoirs élastomères 64, 65 sont fixés sur chacun des pions de centrage 49, et la tringle guide 51 présente un prolongement 51A qui s'emboîte dans un logement 100 ménagé dans les bras 42 des voiles 24 à cet effet. Quelle que soit la position de la pièce de maintien 57 le long de la tringle guide 51, la protection du ressort 35 contre la force centrifuge est efficacement assurée grâce au fait que, dans cette forme de réalisation, au moins quatre spires sont en vis-à-vis de ladite pince de maintien. Plus le ressort est comprimé, plus le nombre de spires en vis-à-vis de la pièce de maintien est grand. Dans la situation de compression maximale, quand les deux organes d'appui 44, 45 sont en contact avec la pièce de maintien, le volume intérieur du ressort est pratiquement plein, ce qui confère au dispositif une protection d'autant plus importante. Le profil évasé de forme avantageusement arrondie du canal 71, 72 ménagé dans les organes d'appui 44, 45 pour le passage de la tringle guide 51 autorise une rotation des organes d'appui relativement à la tringle guide, ce qui permet d'assurer en permanence un appui réparti sur toute la surface de contact entre l'organe d'appui 44, 45 et les bords de fenêtre 37A, 37B. Cette liberté de rotation des organes d'appui relativement à la tringle guide permet également une adaptation, si on le désire, de certains des agencements décrits dans la demande FR 85 12585 précitée en combinaison avec le système de maintien de la présente invention. REVENDICATIONS 1) Dispositif amortisseur de torsion, notamment pour véhicule automobile, du genre comportant deux parties coaxiales (A,B) montées rotatives l'une par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire déterminé, avec, circonférentiellement interposé entre lesdites parties coaxiales, au moins un organe élastique à action circonférentielle en forme de ressort hélicoïdal (35) autour d'une tringle guide (51) fixée à l'une desdites parties coaxiales, ledit ressort hélicoldal reposant sur chacune desdites parties coaxiales par l'intermédiaire d'un organe d'appui (44, 45) pouvant coulisser sur ladite tringle guide, caractérisé par la disposition avec possibilité de coulissement sur la tringle guide d'une pièce de maintien (57) de forme générale annulaire s'étendant le long de ladite tringle guide sur sensiblement la totalité de la longueur disponible à l'intérieur du ressort à l'état comprimé. 2) Dispositif amortisseur de torsion suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la tringle guide (51) a une section rectangulaire, et porte enfilée sur elle une pièce de maintien (57), réalisée par moulage en deux parties (61, 62) avec, à l'intérieur de chacune de ces parties, un canal de passage (59) de la tringle guide présentant en regard de chacun de deux côtés opposés au moins de ladite tringle guide une zone d'appui (69) et un profil évasé. 3) Dispositif amortisseur de torsion suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux parties (61, 62) de la pièce de maintien (57) sont réunies entre elles par surmoulage d'un élément de liaison en matériau élastomère formant butoir (64, 65) sur chacune des faces terminales, ces deux butoirs étant réunis par des canaux de liaison (67) traversant la pièce de maintien. 4) Dispositif amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tringle guide (51) présente un prolongement (51A) qui s'emboîte dans un logement (100) ménagé dans les bras (42) des voiles (24) à cet effet. 5) Dispositif amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la somme de la longueur axiale de la pièce de maintien (57) avec ses butoirs (64,65) et des pions de centrage (49) est supérieure à la dimension axiale du ressort comprimé. 6) Dispositif amortisseur de torsion suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque organe d'appui (44, 45) présente pour le passage de la tringle guide un canal (71, 72) de profil évasé, avantageusement arrondi.