Brevet FR2644538A1 — publié le 19900921

264453P La présente invention concerne les dispositifs amortisseur de torsion, en particulier les doubles volants pour véhicule automobile, du genre 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 à action circonférentielle comportant au moins un bras élastiquement déformable et deux éléments porteurs, l'un interne l'autre externe, ledit bras s'étendant entre les éléments porteurs avec l'un au moins desquels il se raccorde d'un seul tenant par une zone d'enracinement, l'un desdits éléments porteurs étant apte à être solidarisé en rotation, éventuellement après rattrapage d'un jeu circonférentiel, avec l'une desdites parties rotatives, tandis que l'autre desdits éléments porteurs est muni de moyens d'entraînement propres à le lier en rotation à l'autre desdites parties rotatives pour une plage au moins du débattement angulaire entre ceux-ci. Un tel dispositif est décrit par exemple dans la demande FR-A-2 493 446. Dans celui-ci on a prévu à la figure 22 des moyens d'entraînement sous forme d'un embrèvement par lequel le bras élastiquement déformable est en prise avec un élément solidaire de l'une des parties rotatives concernées. Cette disposition permet d'obtenir une liaison par coopération de formes et favorise un montage par enfilage axial. Au niveau de l'élément porteur interne, la liaison est positive et est réalisée par emmanchement à force, par exemple à l'aide de goupilles. Il en résulte l'apparition de contraintes supplémentaires pouvant être préjudiciables à la durée de vie de l'amortisseur et à sa robustesse. La présente invention a pour objet de pallier de manière économique ces inconvénients sans perdre les avantages d'un montage par enfilage axial sur l'une des parties de l'amortisseur, tout en procurant d'autres avantages. Suivant l'invention, un amortisseur de torsion du type susindiqué, dans lequel l'un des éléments porteurs, dit premier élément porteur, est lié en rotation, éventuellement à jeu à l'une des parties coaxiale, dite première partie, est caractérisé en ce que l'autre élément porteur, dit second élément porteur, est lié à l'autre partie coaxiale, dite seconde partie, par serrage, ledit second élément porteur étant soumis à l'action d'un moyen élastique à action axiale calé axialement sur ladite seconde partie et sollicitant le second élément porteur en direction d'une première portée radiale, que présente la seconde partie, pour contact direct ou indirect avec ladite portée. Grâce à l'invention, on bénéficie d'une liaison par coopération de formes avec l'une des parties tout en obtenant une liaison axiale par serrage avec l'autre partie sans avoir à pratiquer des usinages coûteux. Cette disposition est particulièrement intéressante dans le cadre d'un double volant amortisseur, tel que décrit dans le document FR-A-2.571.461. En effet, la liaison axiale peut faire partie économiquement du limiteur de couple et, grâce à l'invention, il devient possible de transmettre un couple important tout en ayant des moyens élastiques de plus faible raideur que dans l'art antérieur. On appréciera que dans certaines dispositions la portée axiale peut être intégrée à l'une des masses du double volant, en sorte que le plateau de réaction du double volant peut être monté directement sur un palier interposé radialement entre ledit plateau et un moyeu solidaire de l'autre masse. En outre, la disposition est peu encombrante axialement et permet radialement d'utiliser au mieux l'espace disponible. Avantageusement on peut prévoir des butées pour éviter, dans le cas notamment d'un ressort à bras en forme de spirale, que les spires ne deviennent jointives lorsque le limiteur de couple entre en action afin de ménager ledit ressort. La description qui va suivre illustre l'invention, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un premier exemple de réalisation selon l'invention; - la figure 2 est une vue du ressort spirale, avec ses butées de limitation du débattement coupé; - les figures 3 à 6 sont des vues analogues à la figure 1 pour d'autres variantes de réalisation; - la figure 7 est une vue partielle schématique de face pour une variante avec des moyens élastiques de faible raideur. A la figure 1 on voit en 1 l'une des parties du double volant pour véhicule automobile, ou partie d'entrée, et en 2 l'autre partie, ou partie de sortie du double volant. La partie d'entrée i est destinée à être solidarisée en rotation à l'arbre moteur du moteur à combustion interne. En pratique elle est fixée au vilebrequin du moteur et on voit en 3 l'un des passages de l'une des vis de fixation (non représentée) de la partie i au vilebrequin. Cette partie est dotée à sa périphérie externe d'une masse 4 portant une couronne de démarreur 5. Un flasque 6 annulaire relie cette masse 4 à un moyeu central 7. C'est dans ce moyeu 7 que sont pratiqués les passages des vis de fixation au vilebrequin et le flasque 6 est fixé, par exemple, par des vis à tête fraisée à ce moyeu. La masse 4 est fixée ici par rivetage à ce flasque 6 de forme annulaire. La partie de sortie 2 comporte un plateau annulaire de réaction 8. C'est sur celui-ci que porte le disque de friction de l'embrayage, non représenté, solidaire en rotation de l'arbre mené d'entrée de la boite de vitesses. Cette partie est donc solidaire en rotation par frottement dudit arbre de la boîte de vitesses. Le plateau 8 entoure le moyeu 7 avec intervention et interposition radiale entre ceux-ci d'un palier 9, ici un roulement, ledit roulement 9 étant monté dans un logement épaulé du plateau 8 et du moyeu-7, en étant calé axialement par des rondelles 11 fixées audit moyeu 7 et audit plateau 8. Les deux parties 1,2 sont coaxiales et sont montées rotatives l'une par rapport à l'autre, dans les limites d'un débattement angulaire déterminé à l'encontre de moyens élastiques à action circonférentielle 12 comportant au moins un bras élastiquement déformable 13 et deux éléments porteurs 14,15, l'un 14 interne l'autre externe, ledit bras s'étendant entre les éléments porteurs avec l'un au moins desquels il se raccorde d'un seul tenant par une zone d'enracinement 16, l'un des éléments porteurs, dit premier élément porteur, étant apte à être solidarisé en rotation, éventuellement après rattrapage d'un jeu circonférentiel, avec l'une desdites parties coaxiale, dite première partie, par une liaison par coopération de formes. Suivant l'invention, l'autre élément porteur, dit second élément porteur, est lié à l'autre partie coaxiale, dite seconde partie, par serrage, ledit second élément porteur étant soumis à l'action d'un moyen élastique à action axiale 17, calé axialement sur ladite seconde partie et sollicitant le second élément porteur en direction d'une première portée radiale 18, que présente la seconde partie, pour contact direct ou indirect avec ladite portée 18. Le bras 13 avec ses éléments porteurs 14,15 s'étend ici transversalement. A la figure 1 les moyens élastiques comportent deux ressorts spiraux 20, 21 associés par paire. Ces ressorts sont obtenus par découpe à partir d'un flan métallique; ils sont juxtaposés et les bras 13 correspondants travaillent en parallèle. De préférence ils sont disposés tête-bêche par paire, l'un des flans d'une telle paire étant retourné de 180 par rapport à l'autre flan de cette paire, pour éviter un déplacement du centre de l'ensemble en fonctionnement en raison de la déformation dont sont l'objet les bras 13 correspondants. Ces bras 13 sont donc d'un seul tenant avec les éléments porteurs interne 14 et externe 15 annulaires. A la figure 2 ont voit que la liaison par coopération de forme consiste en des dents et échancrures, les dents 23, de l'élément porteur interne 14 des ressorts 20,21 coopérant avec des échancrures complémentaires du plateau 8 et vice versa, les dents alternant avec les échancrures (repérées en 23' à la figure 2). Pour formation de ladite liaison, le plateau 8 présente à sa périphérie interne un retour axial 60 dans lequel sont usinées les dents et échancrures communes aux deux ressorts. L'élément porteur externe 15 annulaire présente une épaisseur réduite à sa périphérie externe en sorte de former un épaulement et un logement. Cette réduction d'épaisseur est symétrique, l'élément porteur 15 étant entaillé. On profite de cette disposition pour loger entre les deux éléments porteurs un moyen élastique à action axiale 17. Ici il s'agit d'une rondelle Belleville calée axialement sur le flasque 6 par l'intermédiaire de l'élément porteur 15 du ressort 20 pour sollicitation de l'élément porteur externe 15 du ressort 21 en direction d'une portée radiale 18 d'un rebord 25 annulaire, dirigée radialement vers l'axe de l'ensemble, que présente la masse 4 à cet effet. L'étendue radiale du rebord 25 est globalement égale à celle de la portion d'épaisseur réduite de l'élément 15. On notera que des rondelles de frottement 24 sont interposées, d'une part, entre le flasque 6 et le ressort et, d'autre part, entre le ressort 21 et la portée 18. Elles sont solidaires ou libres par rapport aux ressorts ,21, la rondelle 17 étant intercalée axialement entre les éléments porteurs 15 entaillés à cet effet. Bien entendu le flasque 6 offre, en vis-à-vis de la portée 18, une seconde portée radiale 18' au ressort , la rondelle 17 étant calée axialement indirectement sur la portée 18' pour sollicitation du ressort 21 en direction de la portée 18. Un limiteur de couple est ainsi formé, la masse 4 formant entretoise axiale entre les deux portées 18,18' parallèles entre elles. La charge de la rondelle 17 est prédéterminée, comme décrite dans le susmentionné document FR-A-2.571.461, pour permettre un glissement à un couple supérieur au couple le plus élevé du moteur. Ceci se produit notamment à la mise en marche du moteur et à l'arrêt de celui-ci, le système passant par la fréquence de résonance. Le tarage de la rondelle 17 est donc calculé en fonction du couple maximum transmissible par le moteur, pour que ici le couple de frottement dû aux rondelles 24 soit voisin dudit couple maximum en étant de préférence supérieur à celui-ci. Pour ménager les ressorts 20,21 et éviter une venue à spires jointives de ceux-ci, on prévoit des moyens de butées 26 limitant le débattement et les sollicitations des ressorts 20,21. Il s'agit ici de deux pions, globalement diamétralement opposés (figure 2) traversant axialement les ressorts 20,21 à la faveur des fentes 27 prévues dans ceux-ci pour formation des bras 13, lesdites fentes étant élargies pour ce faire au voisinage de l'élément porteur externe 15 avec formation d'épaulement 28. L'un des épaulements 28 est fermé et a une forme semi-circulaire. Il délimite la zone d'enracinement 16 du bras 13. Ces pions 26 sont engagés à force dans des trous 29 du plateau de réaction 8. Ainsi, en cas de surcouple, le débattement angulaire entre les éléments porteurs 14,15 est limité par coopération des pions 26 avec les épaulements 28. En régime normal le limiteur n'intervient pas et le bras 13 travaille, l'élément porteur externe 15, fixe par rapport aux portées 18,18', se déplaçant angulairement par rapport à l'élément porteur interne 14 jusqu'à ce que les pions 26 viennent en contact avec deux des épaulements 28, conformés en conséquence, selon le sens du déplacement relatif. Si le mouvement se poursuit, en cas de surcouple par exemple, le limiteur et les rondelles 24 interviennent, un déplacement angulaire relatif des éléments porteurs 15 par rapport aux portées 18,18' se produisant, les ressorts 20,21 restant bandés dans l'état o ils se trouvent lors de la coopération des pions 26 avec les épaulements 28. Bien entendu (figure 3) les pions 26 peuvent être portés par le flasque 6 d'un seul tenant avec la masse 4. Dans ce cas les portées 18,18', au lieu d'appartenir à la partie d'entrée 1, peuvent appartenir à la partie de sortie 2 et le rebord 25 portant la portée 18 consiste en une simple rondelle 40 fixée par rivetage à une couronne annulaire 30 d'orientation axiale venue de moulage avec le plateau 8 en fonte. La seconde portée 18' est formée directement sur le plateau 8 et on voit en 31 l'un des rivets de fixation de la rondelle 40. Bien entendu (figure 4) l'élément porteur externe 15 peut être lié en rotation & la partie 2 par coopération de formes & dents et échancrures.Le plateau 8 présente alors, au voisinage de la masse 4 d'un seul tenant avec le flasque 6 comme à la figure 3, une couronne 30 axiale qui est pourvue d'une alternance de dents et d'échancrures. Le limiteur de couple est disposé au niveau de l'élément porteur interne 14 ainsi que la portion élargie des fentes 27 délimitant les épaulements 28. L'une des portées 18' est formée à la périphérie interne du flasque 6 et l'autre 18 sur le moyeu 7, qui présente alors un rebord radial 25' dirigé radialement à l'opposé de l'axe de l'ensemble. Les pions 26 sont solidaires du plateau 8. On notera que l'élément porteur interne 14 est moins épais que l'élément porteur externe 15. Bien entendu (figure 5) on peut inverser la structure, dans ce cas le limiteur de couple appartient à la masse de sortie et les pions 26 à la masse d'entrée 1, un plateau de liaison 32 formant entretoise axiale entre les portées 18,18' étant nécessaire, ledit plateau présentant un rebord 25' tourné à l'opposé de l'axe de l'ensemble et étant fixé par rivetage au plateau 8, présentant à sa périphérie interne la seconde portée 18'. La masse 4 présente alors des dentures d'entraînement et est d'un seul tenant avec le moyeu 7 et le flasque 6. Ainsi qu'il ressort à l'évidence de la description et des dessins, les garnitures de frottement 24 du limiteur de couple forment également des entretoises, en sorte que'tout contact est évité entre les ressorts 20,21, le plateau 8 et le flasque 6. Aucun frottement ne se produit également entre les ressorts 20,21 compte tenu des jeux de montage et du ressort 17. Dans tous les cas les éléments porteurs concernés sont insérés entre deux portées radiales annulaires en vis-à-vis d'une même partie et il est possible de former un sous-ensemble avec ces portées. Ce sous-ensemble se monte ensuite par simple enfilage axial. On notera également que dans les figures 3 et 5 il est possible de tester la première partie. En outre, il est aisément possible de lubrifier les ressorts puisque ceuxci sont enfermés dans une cavité délimitée par le flasque 6, le volant 8, le moyeu 7 que l'on peut rendre aisément étanche à l'aide d'un joint tournant et en utilisant un roulement 9 étanche. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisations décrits. En particulier l'amortisseur de torsion peut être une friction d'embrayage, par exemple le plateau 8 étant d'épaisseur réduite, comme la masse 4, et portant un disque de friction tandis que le moyeu 7 est cannelé pour liaison en rotation avec un arbre mené. Les liaisons en rotation entre l'élément porteur et la partie du double volant concernée peut être réalisée par cannelures. Un seul ressort en spirale peut être prévu. Dans ce cas l'élément porteur concerné présente sur l'une de ses faces une garniture de frottement pour contact avec la portée selon l'invention et est en contact par son autre face une rondelle d'application liée en rotation à la partie concernée du double volant, l'élément élastique (figure 6) s'appuyant directement sur l'autre portée pour sollicitation de la rondelle d'application en direction de la portée précitée et serrage de l'élément porteur 15. A la figure 6 (analogue à la figure 3) la rondelle d'application 50 possède des pattes 41 engagées dans des trous 42 du plateau 8. L'élément élastique 17 peut consister en une rondelle onduflex ou deux rondelles Belleville montées en sens inverse l'une au-dessus de l'autre. On peut créer un frottement sec aisément. Par exemple, à la figure 1 il suffit, comme décrit dans le document FR-A2 571 461, d'utiliser une rondelle d'application portant une rondelle de frottement, cette rondelle d'application étant liée en rotation au flasque 6 par des pattes axiales engagées dans des ouvertures dudit flasque, une rondelle Belleville prenant appui sur ledit flasque pour sollicitation de ladite rondelle d'application contre l'extrémité des dentures du retour 60. De même, la liaison en rotation par coopération de forme peut être réalisée avec jeu. On peut même implanter des moyens élastiques de faible raideur, les dents et échancrures ayant une forme trapézoïdale (figure 7) et les moyens élastiques de faible raideur 50 des ressorts à boudin étant montés dans des échancrures 51, des ressorts 20,21, et du moyeu 7, avec intervention de socles 52 aux extrémités des ressorts 50 diamétralement opposés. On peut prévoir plus de deux ressorts 20,21. Par exemple, on peut prévoir deux paires de flans élastiques, l'une des paires étant encadrée par les flans de l'autre paire et étant décalée angulairement par rapport à l'autre desdites paires, comme décrit dans le document FR-88 06 102 déposé le 6.05.1986. L'un des éléments porteurs peut ne pas être continu et être fragmenté. Le ressort peut avoir un bras élastiquement déformable ayant la forme de celui de la figure 22 du sus-mentionné document FR-A-2 493 446. L'élément porteur externe est alors doté d'un embrèvement pour coopération avec une saillie de la partie coaxiale concernée et formation de la liaison par coopération de forme. Chaque ressort 20,21 peut être doté d'au moins une paire de bras élastiquement déformable comme décrit dans le document US-A-4 795 012. Au lieu d'être métalliques, les ressorts peuvent être en matière synthétique chargée de fibres de renforcement. Dans ce cas la présence des rondelles 24 n'est pas forcément nécessaire, celles-ci pouvant être intégrées à l'élément porteur concerné présentant alors une surépaisseur à cet effet. L'élément porteur concerné est alors, contrairement aux modes de réalisations des figures 1 à 6, dissymétrique avec d'un côté une surépaisseur pour contact avec la portée associée et de l'autre côté une entaille pour intervention du ressort 17. REVENDICATIONS 1) Dispositif amortisseur de torsion, en particulier double volant pour véhicule automobile, du genre comportant au moins deux parties coaxiales (1,2), 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 (20,21) comportant au moins un bras élastiquement (13) déformable et deux éléments porteurs (14,15), l'un externe l'autre interne, ledit bras s'étendant entre les éléments porteurs avec l'un au moins desquels il se raccorde d'un seul tenant par une zone d'enracinement (16), l'un desdits éléments porteurs, dit premier élément porteur, étant apte à être solidarisé en rotation, éventuellement après rattrapage d'un jeu circonférentiel, avec l'une desdites parties coaxiales, dite première partie, par une liaison par coopération de formes, caractérisé en ce que l'autre élément porteur, dit second élément porteur, est lié à l'autre partie coaxiale, dite seconde partie, par serrage, ledit second élément porteur étant soumis à l'action d'un moyen élastique à action axiale (17), calé axialement sur ladite seconde partie coaxiale et sollicitant ledit second élément porteur en direction d'une première portée radiale (18), que présente ladite seconde partie, pour contact direct ou indirect avec ladite portée (18). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen élastique (17) est calé axialement sur une seconde portée radiale (18') de la seconde partie en vis-à-vis de la première portée radiale (18). 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le second élément porteur (14,15), est d'épaisseur réduite par rapport au premier élément porteur (15,14). 4) Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que deux moyens élastiques à action circonférentielle (20,21) sont prévus en étant juxtaposés, en ce que le moyen élastique à action axiale (17) est intercalé axialement entre les seconds éléments porteurs desdits moyens élastiques à action circonférentielle (20,21), pour sollicitation desdits seconds éléments porteurs respectivement vers la première portée radiale (18) et vers la seconde portée radiale (18'), tandis que les premiers éléments porteurs sont reliées par une liaison par coopération de forme à la première partie. ) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les seconds éléments porteurs sont entailiés pour logement du moyen élastique à action axiale (17). 6) Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'une rondelle de frottement (24) intervient entre chaque portée radiale (18, 18') et chaque second élément porteur. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le moyen élastique à action axiale (17) intervient entre les éléments porteurs externes (15), tandis que les éléments porteurs internes (14) sont liés par coopération de forme avec l'autre partie coaxiale (12). 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le moyen élastique à action axiale (17) intervient entre les éléments porteurs internes (14), tandis que les éléments porteurs externes (15) sont liés par coopération de forme avec l'autre partie coaxiale. 9) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première partie coaxiale porte des moyens de butée (26) propres à limiter le débattement angulaire relatif entre les éléments porteurs interne (14) et externe (15). ) Dispositif selon la revendication 9, dans lequel le bras Plastiquement déformable (13) a une forme en spirale, caractérisé en ce que les moyens de butée (26) consistent en des pions (26) traversant le moyen élastique à action circonférentielle (20) à la faveur des fentes (27) délimitées par les bras, et en ce que lesdites fentes sont élargies au voisinage du second élément porteur pour formation d'épaulement (28). 11) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tarage du moyen élastique à action axiale (17) est dimensionné pour être voisin du couple maximum transmissible par le moteur du véhicule automobile.