Brevet FR2648883A1 — publié le 19901228

La présente invention concerne les dispositifs amortisseurs de torsion, en particulier les frictions d'embrayage, 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, a l'encontre d'organes élastiques aptes à agir circonférentiellement entre elles pour une plage au moins dudit debattement angulaire, et au moins un organe d'interposition, qui, pour modification des caractéristiques de fonctionnement dudit dispositif pour une portion au moins de ladite plage de debattement, est sensible a la force centrifuge, à l'encontre de moyens de rappel, et qui est ainsi mobile de manière réversible entre une position d'attente, correspondant à une première plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble relativement faible, dans laquelle l'organe d'interposition intervient sur les caractéristiques de fonctionnement dudit dispositif, et une position de service, correspondant à des valeurs de ladite vitesse de rotation supérieure aux précédentes. Un tel dispositif est décrit dans la demande FR-A-2 495 255. Dans celui-ci l'une des parties coaxiales comporte un moyeu et l'autre deux rondelles de guidage disposées de part et d'autre d'un voile solidaire en rotation, avec intervention de moyens d'engrènement à jeu, du moyeu; lesdits moyens d'engrènement à jeu comprenant des dentures. L'organe d'interposition est monté rotatif et est adapté à venir en appui sur la périphérie externe du moyeu, constituant à cet égard une butée fixe pour l'organe d'interposition. A celui-ci est adjoint un ressort de rappel. Toutes ces dispositions permettent d'empêcher, pour une première plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble relativement faible, les organes 2 48883 elastiques de plus faible raideur, que comporte le dispositif amortisseur de torsion, d'intervenir seuls, soit à mettre hors service ces organes élastiques. L'organe d'interposition permet donc d'éliminer les bruits qui se produisent lorsque la vitesse de rotation est inférieure & la vitesse de ralenti du moteur, par exemple, moteur en rotation, lorsque l'on débraye puis l'on réembraye. Suivant un développement, sur le trajet de rotation de l'organe d'interposition mis en oeuvre est interposée une butée escamotable, pour retenue temporaire dudit organe d'interposition, en sorte que celui-ci peut occuper l'une ou l'autre de deux positions de service, à savoir une position intermédiaire, qui correspond à une deuxième plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble, supérieure à celle de ladite première plage, mentionnée ci-dessus, et pour laquelle l'organe d'interposition est en appui contre ladite butée escamotable et est sans action sur les caractéristiques de fonctionnement du dispositif, et, après franchissement de ladite butée escamotable, une position terminale, qui correspond à une troisième plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble supérieure à celle de ladite deuxième plage de valeurs, et pour laquelle l'organe d'interposition intervient à nouveau sur les caractéristiques de fonctionnement du dispositif. Ainsi l'organe d'interposition permet également d'éliminer les bruits dits de "klunk" et les phénomènes de balancement qui se produisent en roulant, notamment lorsque le conducteur relâche l'action d'enfoncement exerçé sur l'accélérateur, puis reprend l'action d'enfoncement. Néanmoins ces dispositions sont assez compliquées car, elles font appel à un montage rotatif de l'organe d'interposition. En outre ledit organe est disposé à l'extérieur du volume délimité par les rondelles de guidage, en sorte que, d'une part, la disposition est encombrante axialement et, d'autre part, ledit organe risque d'être endommagé avant montage du dispositif amortisseur sur le véhicule, par exemple, lors du stockage et/ou de manipulation malencontreuse. La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et donc de creer un dispositif amortisseur de torsion économique à organe d'interposition actif pour sa position d'attente, et & deux positions de service, tout en assurant la protection de l'organe d'interposition, et en procurant d'autres avantages. Suivant l'invention un dispositif amortisseur de torsion du type susindiqué est caractérisé en ce que l'organe d'interposition comprend au moins une masselotte mobile portée par le voile, à la faveur d'un logement de guidage solidaire de celui-ci, et dotée d'un tenon de forme trapézoidale saillant par rapport à la périphérie interne du voile, en ce que, en correspondance avec ledit tenon, le moyeu porte à sa périphérie externe une mortaise de forme trapézoïdale complémentaire audit tenon, ledit tenon pénétrant à jeu circonférentiel et radial dans ladite mortaise en étant soumis à l'action dudit moyen de rappel contrebuté par le voile et sollicitant le tenon en direction du fond de la mortaise pour ladite première plage de valeurs de la vitesse, en sorte que ledit organe d'interposition peut occuper l'une ou l'autre de deux positions de service, a savoir une position intermédiaire, qui correspond & une deuxième plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble, supérieure à celle de ladite première plage de valeurs, et pour laquelle l'organe d'interposition engrène avec jeu avec la mortaise en étant sans action sur les caractéristiques de fonctionnement du dispositif, et, une position terminale, qui correspond a une troisième plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble, supérieure à celle desdites première et deuxième plage de valeurs et pour laquelle l'organe d'interposition intervient à nouveau sur les caractéristiques de fonctionnement du dispositif par effet de coincement avec la mortaise. Grâce à l'invention on obtient une protection de l'organe d'interposition grâce aux rondelles de guidage, ainsi qu'une réduction de l'encombrement axial. Dans le cas d'une friction d'embrayage pour véhicule automobile, l'organe d'interposition ne risque pas d'interférer avec le diaphragme de l'embrayage contrairement à la disposition du sus-mentionné document. De plus l'organe d'interposition appartient avantageusement aux moyens d'engrènement a jeu sans que la présence d'une butée escamotable soit nécessaire. On appréciera que l'on tire partie de la mortaise, l'organe d'interposition coopérant avec le fond de ladite mortaise pour sa position d'attente. Pour la deuxième position de service, un assemblage du type à queue d'aronde est obtenu. On notera que le logement du voile est traversant et qu'il est fermé latéralement par les rondelles de frottement, que présente, de part et d'autre du voile, le dispositif amortisseur. La description qui va suivre illustre l'invention en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une demi-vue en coupe axiale d'un dispositif amortisseur de torsion selon l'invention; - la figure 2 est une vue de face selon la flèche II de la figure 1 avec arrachement local pour visualisation des masselottes, le moyeu étant coupé; - la figure 3 est une vue en perspective de la masselotte; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 pour une autre variante de réalisation. Dans la forme de réalisation représentée le dispositif amortisseur de torsion consiste en une friction d'embrayage pour véhicules automobiles. A la figure 1 ladite friction comporte un support 1 de garniture de friction 2 et un moyeu 3, qui sont mobiles angulairement l'un par rapport à l'autre dans les limites d'un débattement angulaire déterminé, le support 1 et le moyeu 3 étant accouplés par deux dispositifs amortisseur de torsion d'action étagée, dont l'un A, dit préamortisseur, est plus faible que l'autre B, dit amortisseur principal. Le support 1 est destiné, par ces garnitures 2, à être serré entre les plateaux de pression et de réaction, (non représentées), de l'embrayage solidaire en rotation de l'arbre moteur du véhicule automobile, tandis que par son moyeu 3 il est destiné à être calé en rotation sur l'arbre d'entrée de la boite de vitesses. Ce support 1 est en acier à ressort. Pour constitution du préamortisseur A un voile 4 est monté mobile angulairement par rapport au moyeu 3 à l'encontre de seconds moyens de frottement 5, dans les limites d'un debattement angulaire déterminé. Ici le moyeu 3 présente à sa périphérie externe une bride 6 en regard de la périphérie interne du voile 4. Des moyens d'engrènement à jeu 7, décrits ci-après, sont formés pour partie à la périphérie interne du voile 4 et pour partie dans la bride 6. Des seconds moyens élastiques de faible raideur à action circonférentielle 8 sont prévus, pour filtration des bruits dits de ralenti, au niveau des moyens d'engrènement à jeu 7. Il s'agit ici de deux ressorts à boudin 8, diamétralement opposés, logés dans des échancrures 9 du voile 4 et du moyeu 3 avec intervention de socles 10 entre les extrémités des ressorts 8 et les bords des échancrures 9 en forme de dièdre. Pour constitution de l'amortisseur principal B des rondelles de guidage 11,11' sont montées mobiles angulairement par rapport au voile 4 à l'encontre de premiers moyens élastiques 12 à action circonférentielle, ici des ressorts a boudin de plus forte raideur que les ressorts 8, dans les limites d'un débattement angulaire déterminé. Ces rondelles 11,11' sont disposées axialement de part et d'autre du voile 4 en étant reliées à écartement axiale fixe par des entretoises axiales 13 servant également a la fixation du support 1 accolé à la rondelle 11', du côté de celle-ci tournée vers le voile 4. Ce support 1 est donc fixe à la rondelle 11' en étant disposé axialement entre lesdites rondelles de guidage 11,11', dans le volume axial délimité par celles- ci. Ces entretoises 13 traversent à jeu à cet effet des échancrures 14 (figure 2) du voile 4, la limitation du debattement angulaire relatif entre le voile 4 et les rondelles 11,11' pouvant s'effectuer par coopération des entretoises 13 avec les bords des échancrures 14 ou par venue à spires jointives des ressorts 12. Lesdits ressorts 12 sont logés dans des fenêtres ,16 en regard les unes des autres pratiquées respectivement dans les rondelles de guidage 11,11' et le voile 4. Le support 1 présente également des ouvertures pour logement desdits ressorts. Les rondelles 11,11' entourent librement le moyeu 3, aucun moyens d'engrènement à jeu n'étant prévu, tandis que le voile 4 entoure le moyeu 3 avec intervention desdits moyens d'engrènement à jeu 7. Un palier annulaire 17, à section globalement en forme de L, est interposé axialement entre le disque 1 doublant la rondelle 11' et le voile 4 en formant tranversalement une rondelle entretoise. Ce palier est également inséré radialement entre la périphérie interne de la rondelle 11' et la périphérie externe du moyeu 3. Il est lié en rotation à la rondelle 11', de manière décrite ci-après. Entre l'autre rondelle de guidage 11 et le voile 4 sont interposés des rondelles de frottement 18,19 et des moyens élastiques à action axiale associés pour tarage du frottement. Ici il s'agit de deux rondelles Belleville a pattes 20,21. La rondelle 20 prend appui sur la rondelle 11l et sollicite la rondelle 18 en direction du voile 4 pour serrage du palier 17 entre le support 1 et le voile 4. La rondelle 21 prend appui sur la rondelle 11 et sollicite la rondelle 19 en direction de la bride 6, pour serrage du palier 17 entre la rondelle 11' et la bride 6. La friction possède donc trois parties coaxiales, l'une comportant les rondelles de guidage 11,11', une autre le voile 4 et enfin la dernière le moyeu 3. Les rondelles de guidage sont donc mobiles à l'encontre de premiers moyens élastiques à action circonférentielle, les organes élastiques 12, et de premiers moyens de frottement 22 comportant les rondelles 18,20 et le palier 17. De même le moyeu 3 est mobile angulairement par rapport au voile 4 à l'encontre de seconds moyens élastiques à action circonférentielle, les organes élastiques 8, et de seconds moyens de frottement comportant les rondelles 19, 21 et le palier 17; les deux moyens de frottement 22,5 étant disposés radialement l'un au-dessus de l'autre, les rondelles 18,20 entourant les rondelles 19,21. La rondelle 18, avantageusement en matière synthétique, comme la rondelle 19 et le palier 17, présente d'un seul tenant une pluralité de pattes sous forme de pions 26 axialement saillants répartis régulièrement circulairement, traversant chacun une ouverture 27 cylindrique de la rondelle de guidage 11 pour liaison en rotation avec celle-ci. Il en est de même du palier 17 qui possède des pions 26 engagés dans des trous 27. En effet les deux rondelles de guidage 11,11' sont identiques entre elles, en sorte que la rondelle 11' présente également des trous 27. La rondelle 19 possède à sa périphérie interne un retour axial doté, de manière connue, localement de bossages pour coopération chacun avec une encoche complémentaire de la rondelle 11 et liaison en rotation avec celle-ci. On notera que les paliers 17 et 19 possèdent des décrochements pour passage de la bride 6. Pour mémoire on rappelera, lorsque le support 1 se déplace angulairement par rapport au moyeu 3, que dans un premier temps les rondelles de guidage 11,11' forment un bloc avec le voile 4 compte tenu de la raideur des ressorts 12 par rapport aux ressorts 8, le voile 4 se déplaçant par rapport au moyeu 3 à l'encontre des ressorts 8, jusqu'à ce que le jeu des moyens d'engrènement à jeu 7 soit annulé, puis dans un deuxième temps, les ressorts 8 restant bandés dans leur état, les rondelles de guidage 11, 11' se déplacent angulairement par rapport au voile 4 & l'encontre des ressorts 12. Ainsi dans un premier temps les rondelles 19,17 interviennent, tandis que la rondelle 18 intervient ultérieurement. La friction d'embrayage comporte en outre au moins un organe d'interposition 100, qui, pour modification des caractéristiques de fonctionnement du dispositif amortisseur pour une portion au moins de la plage de debattement angulaire entre le support 1 et le moyeu 3, est sensible à la force centrifuge, à l'encontre de moyens de rappel 33, et qui est ainsi mobile de manière réversible entre une position d'attente, correspondant à une première plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble relativement faible, dans laquelle l'organe d'interposition 100 intervient sur les caractéristiques de fonctionnement dudit dispositif, et une position de service, correspondant à des valeurs de la vitesse de rotation supérieure aux précédentes. Suivant l'invention l'organe d'interposition 100 comprend au moins une masselotte 40 mobile portée par le voile 4, à la faveur d'un logement de guidage 50 solidaire de celui-ci, et dotée d'un tenon 41 de forme trapézoïdale saillant par rapport a la périphérie interne du voile. En correspondance avec ledit tenon 41 le moyeu 3 porte à sa périphérie externe une mortaise 60 de forme trapézoïdale complémentaire audit tenon 41, ledit tenon 41 pénétrant à jeu circonférentiel et radial dans ladite mortaise 60, en étant soumis à l'action dudit moyen de rappel 33 contrebuté par le voile et sollicitant le tenon en direction du fond 62 de la mortaise 60 pour la première plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble. Grâce à l'invention, en fonctionnement, l'organe d'interposition 100 peut occuper l'une ou l'autre de deux positions de service, à savoir une position intermédiaire, qui correspond à une deuxième plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble, supérieure à celle de ladite première plage de valeurs, et pour laquelle l'organe d'interposition 100 engrène avec jeu avec la mortaise 60 en étant sans action sur les caractéristiques de fonctionnement du dispositif, et, une position terminale, qui correspond à une troisième plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble, supérieure à celle desdites première et deuxième plage de valeurs et pour laquelle l'organe d'interposition 100 intervient a nouveau sur les caractéristiques de fonctionnement du dispositif par effet de coincement avec la mortaise 60. Plus précisément, comme visible à la figure 2, plusieurs masselottes 40 et plusieurs mortaises 60 sont prévues. Pour une meilleure compréhension, on a représenté dans cette figure, les masselottes 40 dans leur diverses positions. Ainsi la masselotte 40 avec l'indice A correspond à la position d'attente de l'organe d'interposition 100, tandis que les masselottes 40 avec l'indice B correspondent à la position intermédiaire de service de l'organe d'interposition 100 et enfin la masselotte 40 avec l'indice C correspond à la position terminale de l'organe d'interposition 100. Plus précisément on voit que les mortaises 60 alternent circonférentiellement avec les échancrures 9 prévues pour les ressorts 8. On notera que lesdites échancrures 9 ainsi que les mortaises 60 s'étendent pour partie dans la bride 6 et pour partie dans la partie courante du moyeu 3, lesdites échancrures 9 et lesdites mortaises 60 s'étendant axialement de part en part du moyeu 3. La masselotte 40, outre son tenon 41, présente également une portion intermédiaire 42 de coulissement, se raccordant au tenon 41, et une queue terminale 43. C'est sur l'extrémité de ladite queue 43 que prend appui un ressort 70, dont l'autre extrémité s'appuie sur le fond 51 du logement de guidage 50. Ce logement 50 présente deux portions 52,53 et consiste en une échancrure traversante s'étendant dans l'épaisseur du voile 4. La portion 52, de plus petite largeur, a une dimension adaptée à celle de la queue 43 de la masselotte pour permettre le coulissement de ladite queue 43, tandis que la portion 53 a une dimension adaptée à la portion intermédiaire 42 de la masselotte 40, ladite portion 42 faisant saillie latéralement par rapport à la queue 43 de part et d'autre de celle-ci. On notera, que latéralement, ce logement ouvert est fermé par les parties radiales respectivement du palier 17 et de la rondelle 18, la masselotte 40 étant moins large que le logement 50. Ainsi le logement 50, qui s'étend radialement, est ouvert a la périphérie interne du voile 4 et est fermé à son extrémité. Ledit logement 50 s'étend radialement pour partie entre deux ressorts 12 consécutifs. La mortaise 60 présente a sa périphérie externe une partie radiale 61, la largeur de ladite portion 61 étant égale à celle de la portion 42 au jeu de montage près, la portion 42 présentant pour ce faire latéralement deux portées radiales 44 complémentaires à celles de la partie 61, ce qui favorise la mobilité de la masselotte 40. Grâce à cette disposition en position d'attente (masselotte avec indice A), le tenon 41 est en contact de frottement avec le fond 62 de la mortaise 60, tandis que la portion 42 est en contact avec la portion 61. Avantageusement ledit fond 62 et l'extrémité en regard du tenon 41 sont arrondis pour accroissement de la portée de contact. Bien entendu la masselotte 40 et la mortaise 60 sont dimensionnées en conséquence, en sorte que le tenon 41 a une hauteur radiale moindre que celle de la mortaise 60. La position d'attente se produit pour un régime inférieur au régime de ralenti du moteur, la masselotte se déployant & l'encontre du ressort 70 pour un certain régime. Pour la position intermédiaire de service (régime de ralenti et masselottes avec indice B) un jeu circonférentiel existe entre le tenon 41 et la mortaise , la portion 42 étant radialement au-dessus de la mortaise 60. Ce jeu permet aux ressorts 8 de jouer leur rôle normal et la friction fonctionne comme une friction classique tel que décrit ci-dessus, les masselottes 40 appartiennent donc aux moyens d'engrènement a jeu, le moyeu 3 pouvant se débattre angulairement par rapport au voile 4. On notera que le jeu n'est pas symétrique de part et d'autre de la masselotte, pour la position médiane mais il peut être symétrique selon les applications. Pour la troisième position (masselotte avec indice C), par exemple après relâchement de l'action exercée sur l'accélérateur puis reprise de l'action d'enfoncement, la portion 42 est en contact avec le fond de la portion 53 du logement formant épaulement, tandis que le tenon 41 est en contact circonférentiel avec la mortaise 60. Cette troisième position correspond à un régime supérieur au régime de ralenti du moteur avec formation d'un assemblage du type queue d'aronde entre le tenon et la mortaise. Ainsi qu'on l'aura compris les ressorts 70 appartiennent aux moyens de rappel 33 et c'est eux qui conditionne l'envol des masselottes 40. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits. En particulier les moyens élastiques de faible raideur 8 peuvent appartenir & un préamortisseur à rondelles de guidage et voile disposés axialement entre le voile 4 et l'une des rondelles de guidage 11,11' comme décrits dans les documents FR-A-2 611 245 et DE-A-3 310 922. Le voile 4 peut être dédoublé comme décrit dans le document FR-A-2 566 497. On peut prévoir un moletage sur l'extrémité du tenon 41 et sur le fond de la mortaise 60. En variante on peut prévoir des dentures au lieu du moletage. Bien entendu comme visible en 45 à la figure 4 l'extrémité du tenon 41 peut être élargie pour accroissement de la portée de contact. Les ressorts de rappel 70 peuvent appartenir à une seule et même pièce et peuvent être synchronisés entre eux par tous moyens appropriés. Enfin ledit support ne porte pas forcément des garnitures de friction 2, il peut être fixe par exemple directement sur le vilebrequin du moteur à combustion interne. REVENDICATIONS 1) Dispositif amortisseur de torsion, en particulier friction d'embrayage pour véhicules automobiles, 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, à l'encontre d'organes élastiques (8) aptes à agir circonférentiellement entre elles pour une plage au moins dudit débattement angulaire, et au moins un organe d'interposition (100), qui, pour modification des caractéristiques de fonctionnement dudit dispositif pour une portion au moins de ladite plage de débattement, est sensible à la force centrifuge, à l'encontre de moyens de rappel (33) , et qui est ainsi mobile de manière réversible entre une position d'attente, correspondante à une première plage de valeurs de la vitesse de rotation relativement faible, dans laquelle l'organe d'interposition (100) intervient sur les caractéristiques de fonctionnement dudit dispositif, et une position de service, correspondant a des valeurs de ladite vitesse de rotation supérieure aux précédentes, dans lequel l'une des parties coaxiales comporte un moyeu (3), et l'autre deux rondelles de guidages disposées de part et d'autre d'un voile (4) lié en rotation, avec intervention de moyens d'engrènement à jeu (7), au moyeu (3), caractérisé en ce que l'organe d'interposition (100) comprend au moins une masselotte mobile (40) portée par le voile (4), à la faveur d'un logement de guidage (50) solidaire de celui-ci, et dotée d'un tenon (41) de forme trapézoidale, saillant par rapport à la périphérie interne du voile (4), en ce que, en correspondance avec ledit tenon (41), le moyeu (3) porte à sa périphérie externe une mortaise (60), de forme trapézoidale complémentaire audit tenon (41), ledit tenon (41) pénétrant à jeu circonférentiel et radial dans ladite mortaise (60) en étant soumis à l'action dudit moyen de rappel (33), contrebuté par le voile (4) et sollicitant le tenon (41) en direction du fond (62) de la mortaise (60) pour ladite première plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble, en sorte que ledit organe d'interposition (100) peut occuper l'une ou l'autre de deux positions de service, à savoir une position intermédiaire, qui correspond à une deuxième plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble, supérieure & celle de ladite première plage de valeurs, et pour laquelle l'organe d'interposition (100) engrène avec jeu avec la mortaise (60), en étant sans action sur les caractéristiques de fonctionnement du dispositif, et, pour une position terminale qui correspond à une troisième plage de valeurs de la vitesse de rotation de l'ensemble, supérieure à celle desdites première et deuxième plage de valeurs, et pour laquelle l'organe d'interposition (100) intervient à nouveau sur les caractéristiques de fonctionnement du dispositif par effet de coincement avec la mortaise (60). 2) Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mortaise (60) présente à sa périphérie externe une portion radiale (61). 3) Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le fond (62) de la mortaise (60) a une forme circulaire. 4) Dispositif amortisseur de torsion selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la masselotte (40) présente une portion intermédiaire (42) se raccordant au tenon (41) et une queue (43). ) Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 4, caractérisé en ce que le logement (50) possède deux portions, a savoir une portion (52) pour réception de la queue (43) et une portion (53) pour réception de la portion intermédiaire (42). 6) Dispositif amortisseur de torsion selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de rappel (33) comportent un ressort (70) s'appuyant, d'une part, sur l'extrémité de queue (43) de la masselotte (40), et d'autre part, sur le fond (51) du logement (50).